張聚恩
2017年5月5日是個(gè)好日子,C919干線客機(jī)或功首飛,國(guó)人數(shù)十年的奮爭(zhēng).十?dāng)?shù)年的艱辛,終于走出了關(guān)鍵的一步。
喜慶——奮斗終獲突破,拼搏贏得尊重,國(guó)家意志彰顯偉力。憧憬——后續(xù)任務(wù)艱巨繁重,商業(yè)或功前路漫漫。
為何C919的確是中國(guó)人自己的項(xiàng)目
現(xiàn)代航空是一個(gè)宏大的產(chǎn)業(yè)體系,現(xiàn)代航空器研發(fā)是這個(gè)產(chǎn)業(yè)體系的物質(zhì)基礎(chǔ)。
現(xiàn)代大型民機(jī)總體設(shè)計(jì)的主要難點(diǎn)是:氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)和飛行控制,同時(shí)還要進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),尋求系統(tǒng)適配,求得總體最優(yōu)。其中,氣動(dòng)設(shè)計(jì)包含氣動(dòng)布局、機(jī)翼外形和翼型的選擇與確定等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),則要回答結(jié)構(gòu)布局問題,需要確定結(jié)構(gòu)分離面,確定承力和傳力路線與形式,并開展結(jié)構(gòu)元件與細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。而飛行控制對(duì)于飛機(jī)的安全穩(wěn)定飛行是決定性的,現(xiàn)代飛機(jī)飛控系統(tǒng)的核心是控制律??刂坡沙素?fù)責(zé)揭示受控狀態(tài)變量與系統(tǒng)輸入信號(hào)間的關(guān)系,還須建立數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而定義指令形成算法。C919首飛后,吳光輝總設(shè)計(jì)師說,控制律是大難題,是國(guó)外嚴(yán)密封鎖的,他親任專業(yè)組長(zhǎng),終于攻下這一難關(guān)。至此,繼軍機(jī)飛控技術(shù)跨入世界先進(jìn)行列之后,我國(guó)民機(jī)飛控系統(tǒng)研制取得令世界矚目的進(jìn)步,可喜可賀!
C91 9機(jī)長(zhǎng)蔡俊對(duì)首飛做出如下評(píng)價(jià):“今天的首飛給我最大的意外,就是沒有意外。C919太穩(wěn)定了。完成的測(cè)試項(xiàng)目共十六七個(gè),每個(gè)都很順利。我飛過的飛機(jī)不少,C919的表現(xiàn)真是不錯(cuò),飛機(jī)穩(wěn)定性非常好,而且比較容易操作,雖然是第—次駕駛飛上天空,但沒遇到任何問題。”
C919首飛成功標(biāo)志著一款屬于中國(guó)、完全按照國(guó)際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)研制的大型客機(jī)正向世界走來。我國(guó)具備了研制現(xiàn)代干線飛機(jī)的核心能力(設(shè)計(jì)、集成與機(jī)體制造)。一支與世界接軌的研發(fā)生產(chǎn)隊(duì)伍正在快速成長(zhǎng)。
C91 9首飛成功表明,它的總體設(shè)計(jì)(氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其綜合等)是成功的,飛機(jī)大系統(tǒng)的基本功能經(jīng)受了初步考核,組成系統(tǒng)的各部分無干涉、無沖突,工作協(xié)調(diào)正常。工藝設(shè)計(jì)和制造工程能力獲得初步考核。據(jù)信,02架也在組裝中,預(yù)計(jì)今年9月下線。我曾在西飛、成飛親見制造中的艙段,也曾親見上航新的總裝廠房里組裝中的全機(jī),生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)順暢,現(xiàn)場(chǎng)井然有序,產(chǎn)品制造質(zhì)量良好。
對(duì)于首飛成功,不可鄙薄與小視。說C919只是造一個(gè)飛機(jī)殼子,或者只是把一堆外國(guó)的東西攢在一起,這種說法與事實(shí)不符,是站不住腳的。
為何C919的確是中國(guó)人自己的項(xiàng)目?國(guó)人最需要知道的是:
(1)全初是由中國(guó)商飛獨(dú)立設(shè)計(jì)完成的。
(2)全機(jī)機(jī)體和升力面是中國(guó)人自己制造的,由中國(guó)商飛、中航工業(yè)與航天一家企業(yè)協(xié)同完成。
(3)目前的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到50%;部分航電設(shè)備、機(jī)電設(shè)備、機(jī)內(nèi)設(shè)施由中航工業(yè)所屬單位研制配套,部分高性能合金材料由國(guó)內(nèi)提供,已能自主保障。
(4)飛行控制系統(tǒng)由中國(guó)商飛同美國(guó)霍尼韋爾公司聯(lián)合完成,但作為飛控系統(tǒng)基礎(chǔ)與核心的控制律是中國(guó)商飛獨(dú)立研發(fā)的。
(5)航空電子系統(tǒng)由昂際光電公司承擔(dān),該公司由中航工業(yè)麾下的中航電子與美國(guó)通用電氣公司合資組建,各占股50%。
(6)燃油系統(tǒng)由伊頓上飛公司承擔(dān),該公司由中國(guó)商飛(51%)和伊頓公司(49%)合資成立。
(7)在C919項(xiàng)目中,成立了16家合資公司(包括上述三家),承擔(dān)的任務(wù)覆蓋了飛機(jī)航電與機(jī)電系統(tǒng)的各分系統(tǒng)。
(8)研發(fā)中的各項(xiàng)地面試驗(yàn),以及試飛的規(guī)劃、組織與實(shí)施,由中國(guó)商飛和中航工業(yè)合作完成。
以上,足以說明C919是中國(guó)人自己的產(chǎn)品。且因中國(guó)商飛掌握著兩個(gè)最重要合格證——型號(hào)合格證(TC)和生產(chǎn)許可證(PC)的獲取,中國(guó)人可確定無疑地?fù)碛型耆灾髦R(shí)產(chǎn)權(quán)。
目前C919選用的是斯奈克瑪國(guó)際(CFMI)的LEAP-1C發(fā)動(dòng)機(jī),該公司是法國(guó)賽峰集團(tuán)與美國(guó)通用電氣各占50%股份的合資公司。大推力、大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)的確是民族工業(yè)之短板。但不發(fā)展商飛,何以發(fā)展商發(fā)?為加快解決航空發(fā)動(dòng)機(jī)的瓶頸與制約,國(guó)家專門成立了中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)公司(AECC),下設(shè)商用發(fā)動(dòng)機(jī)公司,正在研制為C919配套的CJ-1000A(“長(zhǎng)江”-1000A)型發(fā)動(dòng)機(jī)。C919將在不遠(yuǎn)的將來裝上“中國(guó)心”。
首飛成功無疑是里程碑式的成就。但此刻,也許航空人更需要的是冷靜和清醒。慶賀之聲很快就會(huì)歸于沉寂,極為繁重的后續(xù)任務(wù)需要一件一件地去完成。“行百里者半九十”,何況我們還只走了一小半,遠(yuǎn)未走到九十里。現(xiàn)在可不是請(qǐng)功邀賞的時(shí)候,競(jìng)相制作成績(jī)單、大曬功勞簿的做法,實(shí)不可取。我們應(yīng)該沉下心來,團(tuán)結(jié)在項(xiàng)目主體責(zé)任單位中國(guó)商飛的旗下,精誠(chéng)合作,一步一個(gè)腳印地繼續(xù)埋頭苦干,直到取得真正的成功。
嚴(yán)苛的適航審查
前路依然艱辛。最大的困難首先來自適航審查和取證。依據(jù)適航標(biāo)準(zhǔn),對(duì)民用航空器的設(shè)計(jì)、制造、使用和維修等環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)一的審查、鑒定、監(jiān)督和管理,稱為適航管理。其中,航空器交付使用前,適航部門經(jīng)審定向研制部門頒發(fā)TC和PC,稱為初始適航管理;航空器獲得適航證并投入運(yùn)行后,為保持其適航水平而進(jìn)行的管理為持續(xù)適航管理。
目前,影響最大的適航標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)的FAR和歐洲聯(lián)合航空局(EASA)的JAR。我國(guó)國(guó)家民航總局(CAAC)主要參考FAR,結(jié)合國(guó)情制定了中國(guó)的適航標(biāo)準(zhǔn)CCAR。
美歐作為民航領(lǐng)域的“先行者”,他們制定的適航標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)不斷修訂,已十分嚴(yán)苛和繁瑣,而且已經(jīng)獲得世界上多國(guó)認(rèn)可。只有按美歐標(biāo)準(zhǔn)獲得適航證,才可進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),否則你造出的客機(jī)甚至都不允許飛進(jìn)美歐領(lǐng)空。我國(guó)的客機(jī)研制,從ARJ21到C919,都是先聚焦于國(guó)內(nèi)市場(chǎng);但最終要進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng),就必須嚴(yán)格遵守國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),從詳細(xì)設(shè)計(jì)階段提出適航申請(qǐng)開始,就要接受美歐標(biāo)準(zhǔn)的適航審查。飛機(jī)的每一個(gè)部件、每一項(xiàng)配套設(shè)備,甚至重要的原材料,都要達(dá)標(biāo)。這對(duì)于稚嫩的中國(guó)客機(jī)制造業(yè),是極為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)!
我們的綜合國(guó)力今非昔比,軍機(jī)研發(fā)舉世矚目,以機(jī)載設(shè)備為例,國(guó)產(chǎn)化率非常之高,有些分系統(tǒng)或設(shè)備也已具有世界先進(jìn)水平,但沒有適航證,就不能裝在面向國(guó)際市場(chǎng)的民用飛機(jī)上。何況民機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)在不少方面還嚴(yán)于軍機(jī),我們不少產(chǎn)品的性能與質(zhì)量,還的確達(dá)不到適航要求,也不可能在短時(shí)間內(nèi)全部取證。怎么辦?只能踏踏實(shí)實(shí)探索切實(shí)可行的突破之路?,F(xiàn)在,中國(guó)商飛在C919項(xiàng)目中的做法就很好。與國(guó)外技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品性能達(dá)標(biāo)、具有適航經(jīng)驗(yàn)的公司合作,成立合資公司,聯(lián)合開發(fā)產(chǎn)品,弱化取證阻力,縮短取證周期,一項(xiàng)一項(xiàng)地填補(bǔ)空白,進(jìn)而為我國(guó)客機(jī)盡快走向國(guó)際市場(chǎng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),是一條可行的發(fā)展之路。
這里,還只是就適航談適航,并未涉及更為復(fù)雜的非正常因素。實(shí)際上,適航標(biāo)準(zhǔn)與管理既是不可違逆的民機(jī)安全性的門檻,同時(shí)也是先進(jìn)者對(duì)后來者殺機(jī)四伏的壁壘。只要看一看ARJ21的狀況就知道了。ARJ21是完全按國(guó)際適航標(biāo)準(zhǔn)研制的支線噴氣式客機(jī),其配置多為直接購(gòu)買歐美供應(yīng)商的子系統(tǒng),5架原型機(jī)歷經(jīng)6年、合計(jì)5000多小時(shí)的試飛,如今也只取得了CCAR適航證。ARJ21的國(guó)際適航取證尚且如此之難,國(guó)產(chǎn)化程度明顯高出一籌的C919,在未來取證的道路上一定會(huì)遇到更多的阻擊。我們必須做好長(zhǎng)期戰(zhàn)斗的準(zhǔn)備。
當(dāng)然,我們更高的目標(biāo)是,經(jīng)歷適航審查的完整實(shí)踐,加快完善中國(guó)民航適航審定能力建設(shè),爭(zhēng)當(dāng)國(guó)際考官,逐步擁有話語(yǔ)權(quán)。
激烈的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)
除了上述嚴(yán)苛的適航審查和取證,技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)簡(jiǎn)直可以用“慘烈”來形容。
C919在2009年確定方案并向世界發(fā)布時(shí),最誘人的一大優(yōu)勢(shì)就是由于采用超臨界機(jī)翼,精心設(shè)計(jì)氣動(dòng)布局,并首創(chuàng)性地選用先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī),而獲得燃油效率較同類機(jī)型(空客A320和波音737)提高13%的效果。C919首飛成功后,吳光輝總師在接受央視的訪談時(shí),再次確認(rèn)了這些優(yōu)勢(shì)。不過吳總小心地加了附加詞,說這些優(yōu)勢(shì)是同波音、空客的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)型的基本型相比較。
為什么是這樣呢?因?yàn)榧夹g(shù)競(jìng)爭(zhēng)在改變著這一態(tài)勢(shì)。事實(shí)上,我們的上述優(yōu)勢(shì)正在喪失。在C919凍結(jié)方案之后,空客和波音先后啟動(dòng)A320neo和波音737MAX項(xiàng)目,對(duì)成熟機(jī)型進(jìn)行改進(jìn),以抵消C919的優(yōu)勢(shì)。兩個(gè)項(xiàng)目都不約而同地采取了兩大技術(shù)措施。一是換發(fā),都轉(zhuǎn)而使用C919的選型動(dòng)力——CFMI的LEAP。C919是該型發(fā)動(dòng)機(jī)的第一個(gè)用戶(2009年),配套產(chǎn)品稱為L(zhǎng)EAP-1C,而在空客和波音也選用之后,出現(xiàn)了LEAP-1A(2010年)和LEAP-1B(2011年)。第二個(gè)措施就是改進(jìn)氣動(dòng)布局,空客、波音都在翼梢上做文章;空客在機(jī)翼端添加了“鯊鰭小翼”,波音則使用了“翼梢小翼”??鄢鲋氐蓉?fù)面影響,兩個(gè)改進(jìn)機(jī)型分別獲取了燃油效率提高15%和13.5%的凈收益。
這樣的凈收益何其“神奇”,恰恰吃掉了我們賴以為做的優(yōu)勢(shì)。更令我們難以比擬的是,他們推出的是成熟機(jī)型的改進(jìn)型,全機(jī)95%的部分沒有變動(dòng),用戶的使用操作基本不變,維修保障方便,用戶很容易接受,且只要做有限度的適航審查。一經(jīng)推出,趨者若騖,訂單分別達(dá)數(shù)干架。他們把首批交貨期分別定在2016和2017年,恰恰也針對(duì)C919項(xiàng)目工程發(fā)展關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。這就是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),這就是強(qiáng)者邏輯。
但我們沒有別的路可走,唯有堅(jiān)持;不僅不應(yīng)沮喪,反而可以從中得到更多自信——技術(shù)自信、能力自信、道路自信。從空客和波音兩款改進(jìn)型所采取的技術(shù)措施中,可以印證出C919的設(shè)計(jì)、飛機(jī)預(yù)期性能以及構(gòu)型配套,絕對(duì)是世界水平的,即使交付運(yùn)營(yíng)晚幾年,屆時(shí)仍有參與競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)。我們現(xiàn)在能做的就是,保持定力,精益求精地把自己的事情做好,把預(yù)期性能百分之百地實(shí)現(xiàn),如期實(shí)現(xiàn)適航取證,嚴(yán)格控制成本,保住價(jià)格優(yōu)勢(shì),著手建立售后服務(wù)體系,并謀劃未來的發(fā)展與改進(jìn)。
ABC新格局
上蒼似乎早有安排,在大型商用飛機(jī)領(lǐng)域,當(dāng)空客(Airbus)和波音(Boeing)兩霸平分天下之時(shí),在世界的東方注定要長(zhǎng)出新的一極。這一極就是中國(guó)商飛(COMAC),就是中國(guó)的民機(jī)研制生產(chǎn)大軍,就是中國(guó)的商用發(fā)動(dòng)機(jī)自主保障與配套能力。歷史將書寫新的一頁(yè),A+B的既有局面一定會(huì)被打破,ABC三極鼎立的新格局定將出現(xiàn)。正如幾何學(xué)里的三點(diǎn)決定一個(gè)平面,穩(wěn)定的三極鼎立也許更合理、更穩(wěn)定。
要把美好的憧憬變成現(xiàn)實(shí),我們需要做很多工作,還有很長(zhǎng)的路要走。首先是繼續(xù)拼搏奮斗,做好后續(xù)工作,完成現(xiàn)階段任務(wù)。民用飛機(jī)的研制一般分五大階段:立項(xiàng)論證、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工程發(fā)展和試生產(chǎn)、批量生產(chǎn)?,F(xiàn)在C919已經(jīng)進(jìn)入第四階段,也即工程發(fā)展和試生產(chǎn)階段,試飛取證是當(dāng)前的核心任務(wù)。
大型民機(jī)說到底是一個(gè)市場(chǎng)化的商品,當(dāng)用戶訂貨后,你必須按時(shí)交付;而且,研制責(zé)任單位也必須最終達(dá)到盈利。這就需要提升產(chǎn)能,盡早達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)。ARJ21和C919的盈虧平衡點(diǎn)應(yīng)該都在300~400架。設(shè)想一下,我們?cè)摀屨级啻蟮氖袌?chǎng)份額,又該具備多大的產(chǎn)能?這既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),又是現(xiàn)實(shí)的任務(wù)。我們要與同場(chǎng)競(jìng)技的對(duì)手對(duì)壘,最重要的是戰(zhàn)勝自己,用堅(jiān)定的意志和萬眾一心的行動(dòng),實(shí)現(xiàn)既定的規(guī)劃與目標(biāo)。
讓我們對(duì)未來抱有充分信心的是,中國(guó)快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和飛速進(jìn)步的科技。國(guó)力強(qiáng),則航空需求旺盛,對(duì)航空的發(fā)展就能提供強(qiáng)有力的支撐。而航空強(qiáng),則可助力國(guó)家富強(qiáng),人民幸福。預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,未來20年,中國(guó)市場(chǎng)需要4000架50座以上的飛機(jī),價(jià)值超3000億美元。是買,是租,還是造?國(guó)家高層已經(jīng)明確回答:“過去有人說,造不如買,買不如租。這個(gè)邏輯要倒過來。要花更多資金來研發(fā),制造自己的大飛機(jī)?!边@就是我們的底氣。我們應(yīng)該制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),提出切割這個(gè)“大蛋糕”的目標(biāo)份額,朝著這個(gè)目標(biāo)堅(jiān)定前行。
幾年前世界航空運(yùn)輸總量排名中,我們已居世界第二,5年左右就會(huì)成為第一,而且將持續(xù)占據(jù)世界最大單一航空市場(chǎng)國(guó)的地位。中國(guó)客機(jī)制造業(yè)興盛之時(shí),也將是真正的航空大國(guó)、航運(yùn)大國(guó)建成之時(shí)。那時(shí)中國(guó)航空制造業(yè)和航空運(yùn)輸業(yè),才會(huì)從“跛卻巨人”變成真正的強(qiáng)者。
在我們創(chuàng)造明天、構(gòu)建新格局的不懈奮斗中,我們的國(guó)人、我們的政府,都要耐心,耐心,再耐心!想當(dāng)年,英、法、德、西、荷等歐洲國(guó)家為抗衡美國(guó),組建跨國(guó)的空客公司,從1970年成立開始,咬牙堅(jiān)持了20余年,終于與波音平分天下。我們才剛剛起步,困難重重,前路悠悠,任重道遠(yuǎn)。讓我們共同努力吧,把美好的憧憬變成現(xiàn)實(shí)!
責(zé)任編輯:吳佩新