Cao Holmes

2020年6月28日,我國首架國產噴氣式支線客機ARJ21-700正式向國航、東航以及南航三大航空公司完成首架交付,自此國產支線客機正式入編被譽為“國家隊”的主流航空公司。據了解,ARJ21民用客機是中國第一次完全自主設計并制造的噴氣式支線客機。
事實上,ARJ21項目早在其研制公司中國商用飛機有限責任公司(后文簡稱“中國商飛”)尚未成立之前(2002年4月)便已經開始,2008年11月28日首次試飛,2016年6月28日正式商用,直至交付三大航空公司已經過去整整4年時間。截至目前,ARJ21飛機交付數量已達32架。那么,這整整18年時間,中國民用飛機制造究竟經歷了什么?中國造飛機到底有多難?
所謂支線客機,通常是指座位在100座以下的小型客機,座位數量一般為35~100座,支線客機主要用于承擔局部地區短距離、小城市之間、大城市與小城市之間的旅客運輸,因此支線客機可以簡單理解為用于短途運輸的小型客機。
目前為國內大眾所熟知的波音和空客兩家公司并非主攻支線客機機型,而是以大中機型(按座位數劃分)為主的中遠程干線客機機型,而與中國商飛和ARJ21競爭的主要為加拿大龐巴迪宇航集團的CRJ、巴西航空工業公司的ERJ以及日本三菱重工的MRJ。“同級別的機型沒有本質區別,沒有明顯的優勢,但要說劣勢,則在于我們造這種飛機經驗不夠,不是很成熟。”相比國際大廠同級別支線客機制造的差異,業內分析人士李飛坦言。
作為我國首次按照國際標準自行研制、具有自主知識產權的新型渦扇噴氣式支線飛機,ARJ21采用“異地設計、異地制造”的全新運作機制和管理模式,機體各部分分別在國內4家飛機制造廠生產,比如總裝為上海飛機制造有限公司,機頭制造為成都飛機工業(集團)有限責任公司。
其中,ARJ21的主要系統設備均通過競標方式在全球范圍內采購,包括來自美國通用的CF34-10A發動機、來自美國羅克韋爾柯林斯國際公司的航電系統、來自美國漢米爾頓標準公司的電源系統和輔助動力等等,此外還有很多零部件、產品在中國制造。

“盡管發動機、航電等重要系統設備都是完全進口的,但是想要造出飛機還是很難。”民用客機維修工程師劉超說,“這就好比造手機,雖然國內手機品牌基本不搞芯片,都是買的高通聯發科的,但是想要設計好一個手機也不是誰家都能做的。”
“所謂難,就是咱們之前沒弄過,沒有經驗。”李飛坦言,“民用客機相比軍用飛機而言在可靠性要求要高一個檔次,適航要求和審定也要嚴格得多。根據適航規則去設計和制造飛機,這個我們之前也沒怎么玩過,所以說比較難。”
“而飛機制造業并不是別人給我一套飛機控制系統就能直接攢飛機了,這里面是需要設計的。通過設計,給下游企業提指標,下游企業拿出滿足指標的產品來競標,誰的物美價廉我就用誰的,這是現代民用客機市場的思路,而之后的集成便是難點。大疆也是集成,怎么就有那么大市場呢?”
除了設計制造方面的困難,民用客機在制造完畢之后的飛行試驗(即試飛)亦困難重重,飛機試飛的目的是驗證理論和地面試驗的結果,鑒定設計指標、適航性和使用性能。飛機的設計和地面試驗都是在理論假設和非全面模擬條件下進行的,需要通過試飛來驗證。
“作為民用客機,取得型號合格證需要經歷一系列試驗,這些試驗千奇百怪:比如看機身結構是否足夠結實,就是在地面給飛機施加載荷,看加到規定的值結構會不會壞;把飛機從一定高度扔下來,看飛機輕輕摔一下,機體結構能不能保證乘客安全;還有冷天飛、熱天飛、大風飛、大雨飛、地面有水、有冰等各種在實際中可能遇到的情況都要試驗一遍,可以說每個測試都很嚴格。”李飛說。
而從時間進度來看,ARJ21從首次試飛至正式商用整整用了8年時間,相比民用客機正常商用進度較長。“個人覺得還是缺乏經驗,飛機設計是需要迭代的,如果試飛中發現問題,就需要回頭再解決,這樣的飛機之前我們沒搞過,哪里容易出問題我們也不知道,只能是摸索。另外ARJ21的研制最開始在一飛院,后來商飛成立了,項目又劃到商飛,中間相當于經歷過一次工作的交接。這么大的一個項目,很容易出現交接問題,耽誤時間。”李飛坦言。
據了解,目前ARJ21已經按照國際標準進行了全程的適航審定測試,未來干線客機C919機型也會按照國際標準進行嚴格適航審定的考核。對于C919而言,ARJ21則起到了開路的作用,積累更多經驗。
值得一提的是,在ARJ21交付三大航的同一天(6月28日),C919也同時降落在新疆吐魯番交河機場開啟為期一個月的高溫專項試飛。截至目前,C919干線客機國內外訂單總數達到815架,計劃在2021年真正取得適航證并開始交付使用。
“航空路漫漫,這一步也許我們走得并不是那么的漂亮,但是如果這步不走的話,我們永遠都會停留在原地。”
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