國產大飛機C919

李會超

2017年5月5日，一架白、藍、綠三色相間的客機出現在了上海浦東國際機場，它是由我國自行設計、制造的C919大型客機的1號機。那天，它在整機下線一年多、完成了各類測試后，終于迎來了第一次展翅翱翔的機會。

了不起的C919

C919具體參數

長度：38.9米

客艙寬度：3.96米

飛行高度：10000米左右

飛行速度：850千米/時以上

最大飛行距離：4075千米

載客人數：156人

服役期：9萬小時（油耗、維護費用等各方面成本比較理想的情況下）

超臨界機翼

C919的機翼采用了當代最先進的超臨界機翼，通過對機翼形狀的特殊設計，能提高機翼的臨界馬赫數，使機翼在接近聲速的高速飛行時阻力急劇增大的現象延遲發生，從而讓C919飛得更快、更省油。

電傳飛控和主動控制技術

C919使用了高度自動化的電傳操縱和主動控制技術，大大提高了飛機的安全性。值得一提的是，雖然 C919的電傳系統是由國外供應商提供的，但核心算法完全由我國研發，擁有自主知識產權。

高性能發動機

C919安裝了兩臺 LEAP-1C新型渦輪風扇發動機。在提供強勁動力的同時，二氧化碳和氮氧化物的排放量比同類飛機降低了50%。這兩臺發動機是由法國賽峰公司設計制造的。我國國產的長江-1000型渦輪風扇發動機目前正在緊鑼密鼓的研制之中，有望在未來幾年內取得突破。按照航空界的通用做法，客戶在訂購飛機時可以自主選擇使用LEAP-1C或長江-1000。

鋁鋰合金新材料

C919機身的主體結構材料為最先進的第三代鋁鋰合金，既輕便，強度又高。研究人員通過大量實驗測定了這種合金的拉伸性能、抗疲勞性能、抗斷裂性能等重要參數，不但滿足了C919的設計需求，還為今后設計其他飛機積累了經驗。

舒適的客艙設計

在客艙內部，C919采用了先進的環境控制和照明設計，在旅客登機、就餐、休息和離去的過程中，能夠啟用不同的照明情景模式，調節客艙氛圍，在潛移默化間提高舒適度。飛機上還配備了可供上網的電子娛樂設備，能有效緩解旅客旅途中的疲乏。在飛行過程中，C919的客艙比其他同類機型更加安靜，這是因為它配備了噪聲更小的發動機。和其他單通道大型客機類似，C919的機艙座位布局采用兩邊各三座的設計方案，還特地將中間的座位加寬，使坐在中間的乘客也能舒適乘機。

鯊魚鰭式翼梢小翼

在機翼伸展到距離機身最遠的地方時，本來平直的機翼優美地向上彎起，形成一個與鯊魚的鰭翼外形相似的結構。這個結構被稱為“翼梢小翼”，是在實際飛行中能夠對飛機性能起到很大幫助的氣動裝置。C919采用的是目前性能最佳的一種翼梢小翼，可以在機翼重量增加較小的前提下帶來最好的旋渦氣流抑制效果。

不斷“打怪升級”的C919

飛機要是在飛行過程中出現問題，就會中斷航班的正常運行，飛行員需要返航或備降來確保安全，這樣會給航空公司和乘客造成損失。更可怕的是，不少空難就是由于飛機的設計瑕疵而發生的。 因此，飛機完成首飛之后，還要通過一系列測試才能獲得航空管理部門頒發的型號許可證，交付給用戶載客運行。這些測試中，有的風險很高，目的是測出飛機的極限性能;有的則要選取極端的飛行條件，來驗證飛機能否應對各種惡劣環境。C919也不例外，在首飛成功后，它需要一路“打怪升級”，通過重重關卡后，才能與廣大乘客見面。

在 C919之前，我國還自行設計制造了支線客機ARJ21。為了完成各類飛行測試，ARJ21去過中國最冷、最熱、風最大、濕度最高的地方。為了讓測試成績達到國際標準，它還曾經遠赴加拿大伊魁特，接受了室外最低溫度零下37攝氏度的極端嚴寒天氣考驗，測試了飛機的發動機和輔助發電機（APU）在低溫中“凍透”之后的啟動能力，驗證了飛機各個系統在低溫中的表現。未來，C919很有可能要重新走一遍 ARJ21的“長征路”，來進行極端環境測試。

此外，C919在測試中，除了要驗證飛機在半空中有一臺發動機不能工作時繼續安全飛行的能力，還要測試飛機在起飛階段有發動機停車時飛機繼續飛行的各項指標。一旦危機發生，飛行員可以參考這些指標保持對飛機的有效控制，保證乘客們的生命安全。

飛機在跑道上加速起飛時遇到緊急情況的話，如果此時的速度還沒有超過一個特定值（民航界稱為決斷速度），讓飛機緊急“剎車”以中斷起飛過程是最好的選擇。在正常情況下，高速落地的飛機首先使用發動機反推和減速板減速，當速度降低一些后再啟用剎車。而在中斷起飛測試中，偏偏要求飛機不能使用發動機反推和減速板，只能依靠剎車系統，讓處于滿載狀態的飛機減速至0。由于飛機剎車時動能大部分被剎車片轉化成熱能，所以在這個過程中飛機起落架甚至可能起火。只要火勢在5分鐘內（機場消防部門趕到起火飛機位置的最小時間）不蔓延到整個機身，飛機就可以通過測試。

除了以上詳細介紹的這些測試，飛機還要進行鳥撞、雷擊、濺水、失速等測試科目。和C919同級別的空客A320客機，從首飛到取得型號許可證，花費了一年左右的時間，進行了530次飛行。由于我國之前缺乏測試民用客機的體系和經驗，支線客機ARJ21完成取證測試飛行耗費了足足6年時間，成為世界上取證試飛時間最長的飛機。有了ARJ21的取證經驗，C919應該不會花費如此長的時間。

C919取得中國民航局（CAAC）頒發的型號許可證后，就可以在國內銷售，執行國內航線了。但要打入國際市場、獲得國際認可，還要獲得美國聯邦航空局（FAA）等國際適航界權威的型號合格證。如果在取得每個適航證時都要將所有的測試科目重復一遍，顯然沒有必要，也會造成不小的消耗。在ARJ21飛機取證過程中，中國民航局協調FAA進行了“影子審查”工作。當FAA派出的觀察員認定ARJ21飛機在中方測試中表現合格，中方進行測試的能力也符合美方要求后，就可以同時獲得FAA和CAAC兩家機構的適航證。C919應該也會遵循同樣的方式取得國際市場的“準入證”。未來，如果中國能和美國及更多國家建立大型噴氣式客機的適航雙邊關系，中國民航局頒發的適航證將可以直接作為新飛機進入國際市場的“準入證”，無須再進行“影子審查”工作，中國大飛機的天空也會更加寬廣。