2017年12月17日,上海浦東國際機(jī)場。
10點(diǎn)34分,由機(jī)長吳鑫、試飛員徐遠(yuǎn)征駕駛的C919飛機(jī)搭載觀察員鄒禮學(xué)和試飛工程師戴維、劉立蘇,從浦東國際機(jī)場第四跑道起飛,在規(guī)定空域內(nèi)巡航飛行2個小時,完成預(yù)定試飛科目后,于12點(diǎn)34分安全返航著陸。
此次試飛是為了測試C919的重要系統(tǒng)性能,特別是以發(fā)動機(jī)為代表的飛機(jī)動力系統(tǒng)。除此之外,本次試飛還檢測了空調(diào)、壓調(diào)系統(tǒng),起落架和襟副翼的收放,導(dǎo)航通信系統(tǒng)以及加減速特性等多項(xiàng)性能。
與今年5月的“首飛”相比,本次飛行無論是飛行高度、飛行速度還是任務(wù)點(diǎn)數(shù)量都有了明顯提升。而在中國商飛民用飛機(jī)試飛中心總工程師王偉看來,發(fā)動機(jī)是飛機(jī)的心臟,而燃油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)則是血管。因此,“這次試飛行意義非凡”。
涅槃重生
在工業(yè)制造領(lǐng)域,大型噴氣式客機(jī)被稱為現(xiàn)代工業(yè)的“皇冠”,它代表了整個國家工業(yè)的硬實(shí)力。
自20世紀(jì)70年代起,中國人的“大飛機(jī)夢”經(jīng)歷了幾起幾落的艱難探索:從生不逢時的“運(yùn)-10”到中美合作的“MD-82”“MD-90”,再到走“地雷陣”的ARJ21,盡管困難重重,但是在近半個世紀(jì)的時間里,中國人追逐大飛機(jī)的腳步從未停止。
在“永不放棄”的誓言下,經(jīng)過長達(dá)9年的攻關(guān),我國自主研制的新一代噴氣式大型客機(jī)C919終于破繭化蝶,實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)客機(jī)領(lǐng)域的重大突破。
從2007年立項(xiàng),到2008年正式研制,再到2017年5月首飛,C919可謂舉全國之力、聚全球之智:中國研發(fā)、全球招標(biāo),從零件到部段,C919都有國外頂尖的供應(yīng)商參與;數(shù)十萬產(chǎn)業(yè)人員夜以繼日地參加到C919的研制過程中,只為了讓屬于我們自己的國產(chǎn)大飛機(jī)早日翱翔藍(lán)天。
飛機(jī)設(shè)計(jì)研制是一項(xiàng)科技攻堅(jiān)的大型工程。在C919研制期間,科研人員實(shí)現(xiàn)了102項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),主要涉及氣動技術(shù)、新材料、強(qiáng)度設(shè)計(jì)等方面。
其中,C919的機(jī)翼設(shè)計(jì)尤為顯眼,采用了超臨界機(jī)翼,達(dá)到世界先進(jìn)水平。與傳統(tǒng)機(jī)翼相比,超臨界機(jī)翼可使飛機(jī)的巡航氣動效率提高20%以上,進(jìn)而使其巡航速度提高將近100多千米/小時。而C919所采用的鋁鋰合金、復(fù)合材料等先進(jìn)材料更是首次在國產(chǎn)民機(jī)大規(guī)模應(yīng)用,這些先進(jìn)材料可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)減重、增加使用壽命的目標(biāo)。
盡管C919的核心零部件來自國外供應(yīng)商,但是中國商飛前期制定了整體的設(shè)計(jì)方案,而且對零部件的技術(shù)要求有決定權(quán)。這就好像設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)、裝修房子,雖然建材、裝飾品是從市場購買,但是按其思路搭配在一起,就是其設(shè)計(jì)的成果。
作為著眼于最主流的航空運(yùn)輸市場(150座級),完全按照國際主流適航標(biāo)準(zhǔn)和國際主流市場運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)研制的干線飛機(jī),C919自然受到國內(nèi)外市場的關(guān)注。目前其已擁有國內(nèi)外27家客戶的785架訂單,其中海外訂單占總數(shù)的10%。
適航先行
雖然,C919首飛已大獲成功,但這并不代表它可以直接進(jìn)入民航市場。
與其他民用飛機(jī)一樣,C919必須按照國家頒布的適航標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),必須有合適的體系保證飛機(jī)的設(shè)計(jì)滿足適航標(biāo)準(zhǔn),必須通過計(jì)算、分析、檢查、試驗(yàn)等方式,驗(yàn)證其是否符合適航標(biāo)準(zhǔn)。
換句話說,只有經(jīng)過中國民用航空局適航審定并取得型號合格證(TC)后,C919才能正式進(jìn)入市場。
在航空界有這樣一句話:“民機(jī)發(fā)展,適航先行。”足以可見適航之于民用飛機(jī)的重要性。當(dāng)然,適航也是一個國家航空綜合實(shí)力的核心組成部分。
那么,從首飛到取得適航合格證,一般要經(jīng)歷哪些步驟呢?概而言之,一款新型大型客機(jī)要經(jīng)歷研發(fā)試飛、表明符合性試飛、型號合格審定試飛等階段,期間還要完成高溫、高濕、高寒、大側(cè)風(fēng)、濺水、最小離地速度、失速、顫振等1000多項(xiàng)符合性驗(yàn)證試驗(yàn)。
前文提及的ARJ21噴氣支線客機(jī),就是在完成了300項(xiàng)地面試驗(yàn)科目、528個驗(yàn)證試飛科目,累計(jì)試飛了2942架次、5258飛行小時以及398條適航條款關(guān)閉、3418份符合性報(bào)告得到審批后,才取得了中國民航局頒發(fā)的型號合格證。
作為我國自主研制的民航飛機(jī),C919的很多試飛科目對我國民機(jī)產(chǎn)業(yè)來說都是第一次。而要獲得型號合格證,就必須要對飛機(jī)的性能進(jìn)行全面的了解,而這些性能數(shù)據(jù)正是通過一次次的試驗(yàn)飛行獲得的。
重重挑戰(zhàn)
根據(jù)項(xiàng)目計(jì)劃,C919飛機(jī)研制批共將投入6架試飛飛機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)試飛。第1~3架飛機(jī)主要承擔(dān)性能、結(jié)構(gòu)、操縱性等方面試飛,第4架飛機(jī)主要進(jìn)行航空電子設(shè)備、照明等方面試飛,第5架飛機(jī)主要進(jìn)行艙內(nèi)環(huán)境控制、客艙系統(tǒng)、高溫高寒等試飛科目,第6架飛機(jī)主要承擔(dān)客艙系統(tǒng)、功能可靠性等試飛科目?偟膩碚f,6架試飛飛機(jī)需要完成1000多項(xiàng)符合性驗(yàn)證試驗(yàn)。
這是我國首次對150座級的干線飛機(jī)進(jìn)行適航驗(yàn)證,C919大型客機(jī)將面臨我國航空工業(yè)領(lǐng)域等級最高的試飛驗(yàn)證考驗(yàn),項(xiàng)目研制也將進(jìn)入多機(jī)試飛、多地試飛、多團(tuán)隊(duì)參與試飛的狀態(tài),需要攻克安全、技術(shù)、團(tuán)結(jié)協(xié)作以及人員數(shù)量、時間周期等一系列挑戰(zhàn)。
盡管此前ARJ21新支線客機(jī)驗(yàn)證了我國具備噴氣式民用運(yùn)輸類飛機(jī)適航審查能力,也為C919適航“少走彎路”提供了支持。然而,C919適航驗(yàn)證畢竟是我國第一次按照國際標(biāo)準(zhǔn)對干線噴氣客機(jī)進(jìn)行全面適航驗(yàn)證,再加上一大批新技術(shù)、新材料、新工藝的應(yīng)用,這些都將大大增加飛機(jī)驗(yàn)證的難度。
此外,在爭取獲得中國民航局型號合格證的同時,C919也要走向國際市場,那么自然要獲得相關(guān)部門的適航認(rèn)證。今年4月,歐洲航空安全局(EASA)已經(jīng)受理了C919型號合格證申請。
不過,鑒于ARJ21自2003年起開始接受美國聯(lián)邦航空局適航審查,2014年完成影子審查的現(xiàn)場工作,直至今天仍未取得型號合格證,C919獲得美國和歐洲適航認(rèn)證之日仍難以預(yù)計(jì)。
不過,可以預(yù)計(jì)的是,未來幾年,中國商飛公司將會聯(lián)合中國航空工業(yè)集團(tuán)等,以山東東營與陜西閻良兩大試飛基地為主戰(zhàn)場,在全國多地機(jī)場展開密集試飛。
“大飛機(jī)是中國夢的一部分,是中國人的一個夢想。”從“運(yùn)-10”到C919,風(fēng)雨兼程47年,中國人的奮戰(zhàn)與堅(jiān)守正在讓夢想“照進(jìn)”現(xiàn)實(shí)。不過,距離大飛機(jī)最終展翅翱翔于藍(lán)天,我們還有一段漫長的路要走!