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大國又添重器 我國自主裝備刷新研發(fā)進度條

2017年05月12日 10:40 9980次瀏覽 來源:   分類: 新技術

  上個周末,朋友圈被C919的首飛給刷屏了。一時間,大飛機成了大家熱議的話題。C919首飛的歷史性瞬間已成過去。但今后,量產到獲得安全高效的飛行記錄、贏得用戶信任,任務依然艱巨。本期頭版將從中國商飛的發(fā)展模式、中國民機的成長史、C919的技術能力等多個方面觀察大飛機,為的是讓讀者全面了解我國裝備制造業(yè)的自主創(chuàng)新進度正在加快,中國的大飛機事業(yè)不僅僅有遠大的目標,更有堅實的行動基礎。

  關注模式

  “主-供”模式促中國商飛融入世界客機產業(yè)鏈 

  雖然全球航空制造業(yè)看起來已處于壟斷狀態(tài)之中,但實際卻是幾乎沒有一家飛機是完全在一家工廠里生產出來的,飛機制造行業(yè)已經走上了全球化的道路。比如空客的客機是由德、法等國的航空工業(yè)公司聯(lián)合研制的,空客飛機有30%的制造是在美國進行的,而波音飛機35%的制造是在日本完成的。

  2006年,中國大飛機項目成為國家16個重大科技專項之一,成立了由國務院領導出任組長的專項領導小組,由工信部牽頭,發(fā)改委、財政部、科技部等部門參加。2008年,大型央企中國商用飛機有限責任公司(以下簡稱“中國商飛”)在上海成立,作為實施國家大型飛機重大專項中大型客機項目的主體。該公司按照“一個總部、六大中心”加快打造研發(fā)設計、總裝制造、服務支援三大平臺,快速形成我國民用飛機研發(fā)設計、總裝制造、客戶服務、市場營銷、適航取證、供應商管理等基本能力。

  中國商飛建立了較完善的“主制造商-供應商”模式,最大限度聚集國內外資源打造中國民用飛機品牌,帶動形成以中國商飛公司為主體、市場為導向、產學研相結合的民用飛機技術研發(fā)體系。

  國內22個省市、36所高等院校、242家大中型企業(yè)、數十萬產業(yè)工人參與大型客機研制,以上海為基地、以中國商飛公司為核心的、輻射全國、面向全球的我國民機產業(yè)體系與產業(yè)布局初步形成。

  正是因為航空制造業(yè)越來越集中,研發(fā)成本越來越大,致使各大壟斷寡頭為了分擔風險,在控制好核心技術的前提下,將技術研發(fā)和生產制造進行了全球化分工,從而分攤研制費用,通過利用國際廉價勞動力降低制造成本,降低了自身風險。

  根據當前世界民用航空產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點,作為承擔我國大型客機研制生產任務的中國商飛公司將按照現(xiàn)代企業(yè)制度,以“主制造商-供應商”的運作模式,在海內外優(yōu)選系統(tǒng)設備和機體結構等方面的優(yōu)質供應商,重點加強飛機設計集成、總裝制造、市場營銷、客戶服務和適航取證等能力建設。“主制造商-供應商”模式是目前大型客機制造企業(yè)普遍采用的一種運作模式,中國商飛選擇這一模式可以有效融入世界大型客機產業(yè)鏈,加快與國際接軌的步伐。

  我國發(fā)展大型客機擁有20世紀七八十年代研制“運10”以及作為波音、空客轉包生產商積累的寶貴經驗。目前我國在大型客機C919的研制過程中也取得了多項關鍵技術的突破。但是由于我國大型客機發(fā)展起步較晚,基礎相對薄弱,在一些子系統(tǒng)和重要部件的設計研制上,與發(fā)達國家相比依然差距明顯。因此在發(fā)展初期,通過全球優(yōu)選供應商的方式可以使我國的大型客機在較短時間內趕上國際先進水平。

  同時,我國也可以借此掌握大型客機先進技術的前沿動態(tài)和發(fā)展趨勢,不斷縮小差距。當然,我國作為新進入者應盡快努力掌握產業(yè)鏈上各種相關知識技術特別是核心知識技術,從而對于整個系統(tǒng)能夠進行有效設計和集成,對供應商進行有效的管理和協(xié)調。通過不斷的積累,逐漸培育我國一批擁有國際競爭力的子系統(tǒng)和設備制造企業(yè),參與到大型客機市場的全球競爭中去。

  C919大事記

  2006年

  2月9日,國務院發(fā)布《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》。大型飛機重大專項被確定為16個重大科技專項之一。8月17日,國務院成立大型飛機重大專項領導小組。

  2007年

  2月26日,國務院召開第170次常務會議,原則通過了《大型飛機方案論證報告》,原則批準大型飛機研制重大科技專項正式立項。

  8月30日,中央政治局召開第192次常委會,聽取并同意國務院大型飛機重大專項領導小組《關于大型飛機重大專項有關情況的匯報》,決定成立大型客機項目籌備組。

  2008年

  5月11日,中國商飛公司在黃浦江畔成立。

  7月3日,中國商飛公司在上海召開大型客機項目論證動員大會。

  2009年

  1月6日,中國商飛公司發(fā)布首個單通道常規(guī)布局150座級大型客機機型代號“COMAC919”,簡稱“C919”。

  12月25日,C919大型客機機頭工程樣機主體結構在上海正式交付。

  2010年

  11月15日,C919大型客機1:1展示樣機在珠海航展上首次展出,獲得100架啟動訂單。

  12月24日,中國民用航空局正式受理C919大型客機型號合格證申請。

  2011年

  4月18日,C919飛機研制全面進入正式適航審查階段。

  12月9日,C919大型客機項目通過國家級初步設計評審,轉入詳細設計階段。

  12月19日,C919大型客機項目首個零件———前登機門橫梁在成都開工,機體制造全面鋪開。

  2012年

  7月31日,《C919飛機專項合格審定計劃(PSCP)》在上海簽署。

  12月4日,C919飛機七大部件之一的復合材料后機身部段強度研究靜力疲勞試驗項目全部完成。

  2013年

  1月19日,C919飛機IPS吊掛樣段靜力試驗側向4.2g載荷工況試驗順利完成。

  11月28日,C919飛機FTB(飛行試驗平臺)吊掛試驗件在沈飛下線。

  12月30日,C919飛機鐵鳥試驗臺在中國商飛上飛院正式投用,C919項目系統(tǒng)驗證工作正式啟動。

  12月31日,C919大型客機項目首架機機頭在中航工業(yè)成飛民機下線。

  2014年

  5月15日,C919飛機首架機前機身部段在中航工業(yè)洪都下線。

  7月,C919飛機首架機中央翼在中航工業(yè)西飛完成總裝。

  7月23日,C919飛機首架機平尾部件裝配在中國商飛公司總裝制造中心浦東基地正式開工。

  8月21日,C919飛機首架機中后機身部段在中航工業(yè)洪都大部件廠房下線。

  8月29日,C919飛機中機身/中央翼、副翼部段在中航工業(yè)西飛通過適航檢查,達到交付狀態(tài)。

  9月,C919飛機輪胎爆破危害程度測試試驗順利完成。

  9月19日9時19分,C919飛機首架機在中國商飛新落成的總裝制造中心開始機體對接工作。這標志著C919大型客機項目研制邁出具有里程碑意義的重要一步。

  9月23日,C919飛機通信導航監(jiān)視系統(tǒng)(CNS系統(tǒng))試驗件及測試平臺在上海交付。

  10月30日,C919飛機首架機后機身前段在中航工業(yè)沈飛民機交付。

  2015年

  2月11日,C919飛機首架機后機身后段由中國航天科工三院航天海鷹(鎮(zhèn)江)特種材料有限公司完成制造并通過適航審查,正式交付中國商飛公司。

  2月,C919飛機航電綜合試驗臺由昂際航電向中國商飛交付并正式開試。

  4月18日,C919飛機首架機艙門運抵中國商飛總裝制造中心浦東基地。

  9月4日,中航工業(yè)洪都生產制造的C919項目102架前機身和中后機身順利通過中國民航江西監(jiān)管局適航制造符合性檢查,順利完成掛簽。

  11月2日,C919飛機首架機在中國商飛總裝制造中心總裝下線。

大國又添重器  我國自主裝備刷新研發(fā)進度條

  圖為C919總裝車間。

  叩問首飛

  飛機首飛有那么重要?

  飛機的首飛即指一架新制造的飛機首次離地飛行。每一架飛機均有首飛,但一個新型號的首飛更有其特殊意義。它既是由設想變圖紙、圖紙變實物、實物能飛行等一系列工作鏈中的一個重要環(huán)節(jié),又是新型號由靜止到運動的轉折點和新型號誕生的一個重要里程碑。

  首飛其實也是飛機的首次試飛,只要飛機開始滑行和離地,最基本的系統(tǒng)功能就得到初步考核,當然這也是重要內容。試飛員將首次評述飛機的操穩(wěn)特性、起飛著陸性能、動力裝置和駕駛設備等工作情況。一般輕型飛機的首飛時間不超過30至40分鐘,大型飛機為1至2小時。首飛一般選擇一個好天氣,能見度不低于5~7km,沒有低云和側風。首飛飛機的飛行重量應盡量減輕,以最大限度減小起飛離地速度、縮短起飛滑跑距離,從而改善駕駛條件。

  為了保證首飛成功,質量安全監(jiān)控部門必須召開首飛評審會。在這個會上,主要審查如下內容:

  (1)首飛大綱和任務單是否合理;

 ?。?)飛機狀態(tài)是否具備飛行條件;

 ?。?)伴飛飛機狀態(tài)及任務單;

 ?。?)測試設備是否滿足首飛要求;

  (5)試飛員和指揮員技術和心理素質以及健康狀況是否合格;

 ?。?)地面監(jiān)控條件、人員和管理規(guī)則是否落實;

 ?。?)機務和飛行保障條件是否合格;

 ?。?)試飛文件是否齊全、正確。

  新機首飛的共同原則是:

  (1)首飛構型盡可能簡單,一般采用干凈或基本構型。無論何種構型,它一定是地面模擬器和其他地面試驗最充分的一種構型,切不可臨時更換成準備不充分的構型及其對應的控制律。

 ?。?)首飛時發(fā)動機不開加力,把飛機高風險和發(fā)動機高風險盡可能剝離;如果在首飛中要檢查發(fā)動機性能,一般放在其他檢查項目之后,并適當提高試飛高度。

  (3)首飛空域要有選擇,通常是空中交通不擁擠,地面人煙稀少,空地通信無障礙,地面和空中電磁環(huán)境干凈,離試飛場地跑道不遠的空域進行;如有必要,要考慮備降機場。一旦確定備降機場,該機場的條件要有定義,并加以落實。

  (4)首飛試飛科目執(zhí)行高度要合適,既不能太高,也不能太低。太高,飛機性能較差,一旦情況緊急返回場地費時;太低,一旦有問題,故障辨識和處理來不及。尤其是發(fā)動機故障,需要無動力進場著陸時,必須有一定的高度余量來調整飛機下滑航線。一般對高機動飛機而言,首飛高度應在場高3~5km之間為宜。

  (5)首飛應達到的技術目標是:檢查在首飛狀態(tài)下,飛機結構和飛機系統(tǒng)工作是否正常;飛機飛行品質是否滿足要求;飛機是否存在氣動伺服彈性不穩(wěn)定和其他不正常振動。

  通過動作試飛,一方面初步檢查飛機的飛行品質和氣動伺服彈性,確保飛機的可飛性;另一方面,技術人員可以得到相關數據,以便辨識飛機達到的定量指標,檢驗地面仿真模型的正確性和可信度。

 ?。?)試飛動作完成后,在返場著陸之前應進行模擬進場著陸飛行,即在適當的高度,如場高3000米,對準跑道方向、減速下滑,模擬進行著陸和復飛,一方面檢查著陸特性,另一方面熟悉著陸操縱。

 ?。?)首飛著陸速度應在規(guī)定的范圍內適度偏大,著陸點適中,以便于特殊情況下的復飛處理,也有利于側風條件下的安全著陸。

  C919訂單

大國又添重器  我國自主裝備刷新研發(fā)進度條

  直面質疑

  C919與A320、波音B737之PK

  在C919總裝下線以后,很多人根本無法理解我國在這個型號上相比運10取得了多大的進步和技術成就,反而認為,我國在80年代初期就有這種研制水平,現(xiàn)在的C919只不過是在此基礎上購買了一些國外先進部件進行組裝而已,這對于C919來說也是夠委屈的。

  要知道運10的參照藍本是波音707,而C919的直接競爭對手是空客的A320beo和波音的B737MAX,這之前的差異是巨大的(參看表格)。

C919與A320、波音B737之PK

  另外,就座艙舒適性來講,座位越寬越舒適,C919中間座位是特別加寬的,所以就座艙舒適性而言,C919完勝。

  這三款機型,復合材料的應用比例大致相同。而C919采用了承載式風擋,這種新設計目前很流行,像787就是這一設計。按波音的說法,此設計可以減少一點點結構重量,也減少一點阻力。就氣動性來說,C919比起競爭對手具有一定優(yōu)勢,它利用先進手段大副提升了設計效率。

  所以,和幾十年前的運10相比,C919的進步是巨大的,這是不可磨滅的事實。

責任編輯:趙天寧

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