C919首飛:國之重器夢圓藍天
圖/ 中國商飛官方微博
5月5日15時19分,經過78分鐘的飛行,我國首款國際主流水準的干線飛機C919平安降落在上海浦東國際機場,首飛圓滿成功。C919是我國自主設計的干線飛機,它不僅實現了中國人的“大飛機夢”,而且將敲開世界干線客機市場的大門。
“晴空一鶴排云上,便引詩情到碧霄。”5月5日,我國具有完全自主知識產權、首款按照最新國際適航標準研制的干線民用飛機C919(下稱“C919”)成功首飛。從2007年正式立項,到如今大飛機翱翔于祖國的藍天,億萬國人終于等來了這一刻。
一飛牽動國人心。C919成功首飛具有多重非凡的意義。
正像C919的“C”所寓意的,它不僅是主制造商中國商用飛機有限責任公司(下稱“中國商飛”)英文名稱簡寫的第一個字母,也是中國英文名稱“China”的第一個字母,體現了這架大型客機是國家的意志、人民的期望,在它的身上寄托著民族自豪感和民族自信。
C919是我國建設創新型國家的標志性工程,對于我國航空事業而言具有歷史性意義,可以說是開啟了中國民航的新時代。十年磨一劍,技術上的突破會帶動我國整體工業制造能力和水平的提升,加速中國從制造大國到制造強國的飛躍。
上海飛機制造有限公司廠區停放著一架白色涂裝的客機。這就是1980年首飛的運-10。飛機前的石碑上鐫刻著四個字——“永不放棄”。從1970年運-10立項,到2017年C919首飛,穿過47年光陰的中國“大飛機夢”里,所有的遺憾與挫折、不屈與奮起、成功與自豪,都凝結在這四個字里。
C919的飛天之路可以說是從零開始,充滿艱辛,每一次支撐研制人員闖過難關的都是永不放棄的精神和奮起直追的勇氣!
▲C919在進行滑行試驗(圖/中國商飛官方微博)
2016年12月,C919就要在上海浦東機場進行首次滑行試驗。對于身邊匆匆掠過的國外民航客機而言,滑行是再簡單不過的基本功。但對于一架全新研制的飛機,C919將第一次依靠自己的動力完成滑行。所有人都在等待這個激動的時刻。
但令人沒想到的是,C919的這第一次滑行僅僅行進了十幾米。C919大型客機總設計師吳光輝當時很著急,他回憶說,不相信只滑了那么一點,一直在想是什么原因。
在首次滑行后的講評會上,中國商飛試飛中心C919大型客機首飛機組機長蔡俊說,能明顯感覺到“啃”剎車的感覺,機組討論以后決定終止實驗。
剎車系統是飛機在地面減速的重要手段,如果剎車不好,飛機在滑行和降落時,可能會有沖出跑道的危險。所以,雖然只是感覺剎車并不太合適,首飛機組依然謹慎地選擇先排查問題,再考慮繼續試驗。失望的神情寫在現場每一個人的臉上。
首次滑行雖然遭遇了問題,但對于研制人員來說,這是意料之外,也在計劃之中。
吳光輝說:“我們一天內就找到了問題所在,之后我們和供應商談,回去修改軟件。大概一個月,軟件到位了,再開始滑行。”
經過兩個多月的努力,C919首架機的剎車性能進行了細致的調整。2017年4月22日,C919首架機在進行高速滑行時,抬起了前輪,和整個中國的大飛機事業一樣,在經歷了第一步的挫折和艱難地摸索以及等待后,C919從容地抬起頭,向著藍天的方向,蓄勢待發。
C919以一種近乎完美的狀態驚艷首飛,翻開了中國民用航空事業史冊的嶄新一頁。作為首飛機組的機長,41歲的蔡俊也不可避免地成為人們關注的焦點。然而,或許很少有人知道,在驚艷背后,試飛員們是在沒有航圖、全程背著救生衣的情況下完成首飛的。
首飛機組的服裝顏色和配置與平時訓練明顯不同,是由耐火材料制成的橘紅色服裝。蔡俊介紹,其實這種衣服也是第一次穿。首飛是高風險科目,如果不是高風險科目,飛機組會穿其他顏色的衣服。“在整個飛行中,你如果在監控大廳看的話,可以看到我們其實是背著救生衣的。”蔡俊說,機艙里還有傘具、頭盔。
相對于人們較為熟知的飛行員,對于蔡俊這樣的試飛員,很多人并不了解。簡單地說,飛行員駕駛的是設計成熟、操作規范明確的飛機,而試飛員駕駛的是尚未定型,需要對各種極限條件下的飛行數據進行全面驗證的飛機,他們的任務是不斷挑戰飛機性能的極限,尋找一款新型飛機可能存在的安全問題,最殘酷的代價甚至是付出生命,對于C919的首飛,這樣的準備必須要有。
蔡俊說,首飛機組做了非常充分的準備,考慮到最極端的情況就是飛機不可控。當時最極端的預案是應急離機。
在世界上很多國家,飛行員都屬于稀缺資源,試飛員更是鳳毛麟角。蔡俊從1997年開始飛行,一直在民航公司做飛行員、機長,駕駛最多的是空客系列飛機。2011年,蔡俊加入中國商飛剛剛組建的試飛團隊,成為一名試飛員。后來,蔡俊作為第一批試飛員之一被送往美國培訓。
作為美國國家試飛員學校少有的中國籍優秀學員,經過一年的培訓,蔡俊回到國內。這時,C919首飛機組的機長開始進行層層選拔。
2016年11月,蔡俊被宣布成為C919首飛機組機長。11月底,蔡俊組建了首飛機組,除了蔡俊外,首飛機組還有副駕駛吳鑫、觀察員錢進、試飛工程師馬菲和張大偉。
蔡俊表示,首飛機組的五個人需要互相配合,因為鑒于飛機目前的構型,在首飛階段還沒有導航設備,沒有航圖。
“吳鑫負責導航通訊,我往哪里飛他會指揮,我們不能飛出空域。”蔡俊說。
▲英姿颯爽的首飛團隊(圖/解放日報)
就在C919起飛之前,東航一架公務機B3293率先升空,執行伴飛的“特殊任務”:為C919探路及監控。
按照國際慣例,客機首飛時,一般會安排一架飛機伴飛。伴飛飛機先起飛,提前進入首飛空域,實地了解首飛高度層的風、溫、云況等氣象條件,及時將有關信息通知地面指揮系統,首飛飛機根據這些信息做好飛行前的準備工作。首飛飛機起飛后,伴飛飛機上的工程技術人員會近距離監控其飛行狀態,并為其提供高度和速度參考。C919首飛,這一伴飛任務由其啟動用戶東航來承擔。
當天,伴飛飛機東航B3293提前進入首飛空域,沿著首飛航路飛行了一次,實地了解了首飛高度層的實際情況,并及時通報地面指揮系統,為C919起飛做好探路工作。飛行階段,C919機組呼叫B3293機組在指定空域匯合并保持通信。飛行過程中,B3293在C919的右后上方,最小的空間安全間隔為垂直間隔600米,水平間隔900米,前后間隔300米。B3293機組的工程技術人員對C919進行了飛機外觀(舵面、起落架、漏油等)觀察,對飛行姿態進行了監控,其他工作人員則對C919首飛進行攝影和現場直播。
C919首飛成功讓很多人激動不已。然而網上也出現了一些不同的聲音,說這架飛機有許多部件都是進口貨,甚至有人說中國人只是造了C919的殼子。他們的依據是有媒體報道,C919的八大部件只有機翼和尾翼是中國的,其他4.5個來自美國公司,1個來自德國,0.5個來自法國。
專家表示,不能通過“機身部件是否都是由中國制造”來判斷它是否是“中國大飛機”。如今飛機制造業已走上全球化道路,空客公司的客機雖然是德法等歐洲國家聯合研制,但多達30%的制造是在美國進行的;波音公司的客機則有35%的制造是在日本、中國等國完成,但沒有誰會質疑波音公司的客機是不是美國產品。
即便C919的引擎和駕駛艙等一些系統部件是從國外進口的,但建造一架大型民航客機并不是某些人以為的那么簡單,不是把零部件拼在一起就能上天了。
那么,C919的自主創新到底體現在哪里?
C919的自主創新首先體現在總體方案自主設計,沒有任何外國企業涉足;其次還體現在氣動設計自主完成,自行組織計算機模擬和風洞試驗,從機體試驗到制造全部自主完成。
此外,C919飛機設計研制中還有多項重大技術突破,如超臨界機翼、新材料應用等。單是超臨界機翼的設計就是在繪制了2000多份圖紙后,才確定了最終方案。
工人在進行C919駕駛艙風擋裝配操作(新華社劉坤攝)
中國商飛美國有限公司總經理葉偉表示,說中國主要是給C919“造了個殼子”是一種誤解。總體集成正是大飛機制造的核心技術之一,集成技術的突破體現了中國航空制造業的巨大進步。就連波音民用飛機集團副總裁卡羅琳·科維都曾經開玩笑說:“如果人們都可以把買來的零部件組裝并讓它飛起來,全球就不會只有兩家大飛機制造商了。”通過C919的設計研制,我國掌握了民機產業5大類、20個專業、6000多項民用飛機技術,帶動新技術、新材料、新工藝群體性突破,進而也將帶動我國整個工業產業鏈的發展和進步。
首飛成功后,C919將轉入適航取證階段,這將不是一個短期內能完成的任務。此前,國產新支線客機ARJ21用了6年的時間完成了數百項考試科目,才獲得中國民航局頒發的適航認證。
拿到了中國民航局頒發的適航認證還不夠,要走出國門進入主流航空市場,還需要歐洲和美國的適航認證。歐盟委員會運輸移動總司總司長亨里克·霍洛萊表示,C919將作為中歐雙邊適航談判和磋商中一個重要組成部分。而中美雙邊適航協議也有望在今年底簽署新的細則。一旦中歐、中美簽訂雙邊適航協議,C919就可以更輕松地走出國門,進入發達國家市場,不需要再重復申請,重復投入資源。
目前,C919大型客機已獲得國內外23家客戶570架訂單,市場反應很好。作為首家用戶的東方航空表示,他們十分期待C919早日投入運營,未來他們將用C919執飛上海到北京的航線。
在C919研制的同時,它的后續乃至未來機型的研制也已經提上日程。其中就包括C929,乃至未來C939、C949的研制。
目前中國商飛正在和俄羅斯聯合設計和制造下一代遠程寬體客機,在商飛內部則稱之為C929。
這支團隊的平均年齡不到30歲,由陳迎春領銜。
陳迎春長期從事飛機總體氣動設計工作,曾參加和主持了“飛豹”、MPC-75、AE100、小鷹-500、ARJ21等型號飛機的研制,同時他還是C919的常務副總設計師。
▲5月5日,C919在上海浦東國際機場安全落地(新華社丁汀攝)
此外在中國商飛北京民用飛機技術研究中心還有一支未來產品與技術研究團隊,這個團隊給自己起的名字叫夢幻工作室,負責“靈雀”項目。
這個團隊負責超前預研,也許幾十年之內都不會實際應用,但卻是在為未來的C939、C949做準備。
實際上,C929模型在去年的珠海航展上就已首次亮相。
據中國商飛介紹,中俄兩國企業將按照對等原則開展研制工作,在上海組建合資公司作為項目實施主體。飛機總裝將在上海完成。
該客機采用雙通道客艙布局,基本型航程為12 000公里,座級280座。通過采用先進氣動設計、大量應用復合材料、裝配新一代大涵道比渦扇發動機等提高飛機綜合性能指標,寬體客機將比同類機型有更低的直接運營成本。另外,寬體機主推智能客機的概念技術,將具備智能故障診斷和狀態監測能力。
根據研制經驗,從項目啟動到實現首飛,預計需要7年左右時間,到實現產品交付預計需要10年左右時間。目前,雙方企業已制定了項目實施計劃,將在適當的時候對外公布具體時間。(本刊綜合)