来自现场之外的一线声音:国产大飞机C919如何超越前辈?

澎湃新闻记者 高卓

2015-11-02 21:17 来源:澎湃新闻

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11月2日上午,由中国商飞制造的C919大型客机首架原型机在上海中国商飞总装制造中心正式总装下线。作为自ARJ21支线客机之后中国商飞的第二款客机产品,载客量更高的C919由于未来将直接与波音737系列和空客A320系列竞争市场,受到的关注更高,其整个研发和生产过程都引发各界关注。而总装下线这个重要里程碑的到来也吸引了至今最为集中的报道。
但总装下线距离一飞冲天毕竟还有时日,今天除了在现场庆祝的部分代表之外,更多的商飞人仍然在自己的岗位上继续忙碌着,为下线后各项进一步试验工作的开展做准备。澎湃新闻(thepaper.cn)记者今天采访了仍在为C919研制而奔忙的邱先生。尽管他今天没有来到下线现场见证这个历史性的时刻,但我们从这位C919项目强度助理工程师的话语中,仍然能够听到那些即使在现场也无法了解的细节。
真正的干线客机:C919如何超越前辈?
话题显然要从C919此次的亮相说起。虽然看起来和我们熟悉的A320和波音737系列在总体布局上类似,但C919机头驾驶舱部分的四片风挡设计仍然使其独具特色。而今天多架媒体在报道中称C919“首创四片式大风挡”的说法,其实并不确切。邱先生对记者说,这种应当被称做“四片承载式风挡”的设计虽然是国内首创,但全球第一个应用的还是波音787。
“传统风挡在设计上只承受气动载荷,并不参与机头主要结构的传力,也就是将风挡看作是一个大开口,必须对风挡周围的结构补强,以弥补开口带来的强度下降,这些补强设计会不可避免地带来重量代价。而承载式风挡通过参与承受主要结构载荷,可大幅减免风挡周围的补强结构,提升结构效率、降低重量,同时还便于与机头气动外形设计得融为一体,减少气动阻力,可谓一举两得。“邱先生对承载式风挡设计的好处做了进一步阐释。
C919在诸多细节设计上应用了很多国内领先、在国际上也不落后的技术,目的就是一举缩短和世界先进水平的差距,为了在国际市场上和强敌竞争。每当C919有新闻出现,总会有一些声音提到上世纪80年代同样诞生在上海的中国第一款大型喷气式客机运10。在C919下线时,由于在部分宣传中C919被称为“首架国产民用大飞机”,就有人认为这样说是忽略了运10。就这一问题,邱先生认为,“运10的诞生意义和C919还是不太一样的。限于当年的时代背景和工业基础,运10的研发目的主要是作为专机,其经济性、安全性都难以满足民航市场的要求。而C919从一开始就是立足于民航规章和国际适航标准研制的,力求跻身国际大型客机市场。从这一点意义上来讲,称C919是国产首架国产民用大飞机是没有问题的。
在C919下线后不久,已经于2014年12月30日拿到型号合格证的ARJ21也即将于今年年底投入航线运营,成为首款投入使用的国产喷气式客机。而当记者问及和ARJ21相比,C919项目给商飞又带来哪些提高的时候,邱先生谦虚地表示,由于他加入商飞时ARJ21已经开始试飞,“只是做了一点微小的工作”,因此他对ARJ21并没有太多评论的资格。但他认为,如果说主要用国外零件组装国产飞机的ARJ21,更多的意义在于完整地走了一遍现代民用飞机研发生产流程和适航取证流程的话;那么C919就是继承ARJ21的经验,并在拥有自主知识产权的基础上以合作方式学习国外先进技术的开端。
“相比ARJ21,C919在设计上有了更多的自身特色,并提高了商飞在大型复合材料结构领域的设计与应用能力,将为在下一步研制的宽体客机上更大范围采用复合材料技术打下基础,”邱先生如此评价C919的进步,“而从大飞机项目的发展战略出发,C919项目中的国际合作不仅强化了商飞的系统整合能力,提高了与众多国际供应商的协调能力,还进一步熟悉了适航审批流程,这对中国大飞机未来拓展出口市场是有好处的。”
节点拖延的背后:高标准严要求下的协调磨合
从2012年到现在,C919对外宣称的首飞日期从原计划的2014年推迟到2015年6月,又推迟到2015年年底,现在暂定为2016年年中。这些推迟让习惯于近年来中国制造领域“跨越式”发展的外界看来难免有些让人着急。而同样是国家大飞机专项下的重点型号,2013年首飞,目前大部分试飞工作已经完成,有望在一两年内定型服役的大型军用运输机运20的进展顺利,也使得C919的进度不那么让人满意。
针对这一问题,邱先生并不讳言需要和诸多国外供应商进行协调,一定程度上会影响进度;但进度的严重拖后更多和民机适航的更高标准有关。在这一点上,只要满足军方提出的载重、航程、可靠性以及野战起降能力等关键指标,并不需要过多考虑使用经济性、静音降噪、环保减排等因素的运20确实占据一些优势。
而和ARJ21一样,C919在设计制造阶段必须严格按照和国际适航标准等同的《中国民用航空规章》第25部《运输类飞机适航标准》(CCAR-25)进行,而管理部门在ARJ21之后对C919进一步的高标准严要求也使得生产中常常出现进度慢于预期,乃至返工的情况。
曾负责C919复合材料试验件生产跟踪的邱先生表示,负责C919部件生产的一些厂家确实存在低估生产难度的情况。即使有些试验件看似简单好做,但实际做起来就发现由于管理部门对试验件标准严卡不放,所有的形位公差要求都必须严格遵守,而这常常会导致修补乃至返工。
对于这种情况的处理,硕士研究方向就是航空复合材料强度的邱先生向记者介绍,“一般出现超差情况,例如某部件的机加尺寸小于公差下限时,我们就向管理部门提出超差申请和超差评估报告,用管理部门认可的方法去证明;实际上从复合材料的原理上说,很多时候尺寸偏小对结构安全的影响是可以接受的。”
“因此最初复材试验件整批出问题时我们就按照惯例向管理部门提超差单,但审批流程相当长,到最后还不一定通过。管理部门往往要求:要么提出可行的修补方案,要么直接整批报废处理。”由于C919项目本身不容有失的重要性,加上这也是国内首次在大型民机上大量使用复合材料,作为C919研发团队一员的邱先生理解管理部门的高标准严要求。
而在堪称新时代“全国大协作”的C919部件生产环节中,由于各厂家自身的生产安排和习惯模式的差异,部件交付的时间也往往不能满足要求。
协调,不仅仅是把来自全国各地的部装件乃至来自全球各国的子系统运到商飞;磨合,需要严丝合缝的还有从东北到华南、从西安到上海的一道道不同的标准和规范。相信读者们对C919下线仪式上,项目领导团队在讲述C919总装过程中多次提到的“协调”、“磨合”等关键词会有更深一层的认识。
幸好在国家意志的推动下,砥砺至今的C919终于迎来了光鲜亮丽的下线仪式。今天我们还在商飞的厂房里看到了正在组装中的另一架C919,邱先生告诉记者,这是用于首飞前验证飞行器结构强度和静力分析计算正确性的静力试验机。和今天万众瞩目的1号机不同,这架2号机的内部构型有所改进,其结构重量更轻。而在2号机完成基本静力试验科目后,再也没有什么能够阻挡承载着无数希冀的1号机走上起飞线了。
即使11月的上海已经多了几分寒意,也难掩“国际范”的C919在秋日阳光中首次完整亮相给每一个热爱和关注着中国航空工业发展的人带来的振奋。而在ARJ21和C919的艰难起步中,中国民用大飞机也即将走过筚路蓝缕的寒冬,迎来企盼已久的春日。
商界
我是中国民用航空网专栏作者韩涛,关于民用航空和通用航空的问题,问我吧!
韩涛 2015-10-04 285 进行中...
责任编辑:庄晓丹澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
关键词 >> C919,商飞,协作,大飞机

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