2017年12月17日,上海浦東國際機場。
10點34分,由機長吳鑫、試飛員徐遠征駕駛的C919飛機搭載觀察員鄒禮學(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)動機為代表的飛機動力系統(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)點數(shù)量都有了明顯提升。而在中國商飛民用飛機試飛中心總工程師王偉看來,發(fā)動機是飛機的心臟,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)的硬實力。
自20世紀(jì)70年代起,中國人的“大飛機夢”經(jīng)歷了幾起幾落的艱難探索:從生不逢時的“運-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,中國人追逐大飛機的腳步從未停止。
在“永不放棄”的誓言下,經(jīng)過長達9年的攻關(guān),我國自主研制的新一代噴氣式大型客機C919終于破繭化蝶,實現(xiàn)了國產(chǎn)客機領(lǐng)域的重大突破。
從2007年立項,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)大飛機早日翱翔藍天。
飛機設(shè)計研制是一項科技攻堅的大型工程。在C919研制期間,科研人員實現(xiàn)了102項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),主要涉及氣動技術(shù)、新材料、強度設(shè)計等方面。
其中,C919的機翼設(shè)計尤為顯眼,采用了超臨界機翼,達到世界先進水平。與傳統(tǒng)機翼相比,超臨界機翼可使飛機的巡航氣動效率提高20%以上,進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)合材料等先進材料更是首次在國產(chǎn)民機大規(guī)模應(yīng)用,這些先進材料可以實現(xiàn)飛機減重、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)計師設(shè)計、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)計的成果。
作為著眼于最主流的航空運輸市場(150座級),完全按照國際主流適航標(biāo)準(zhǔn)和國際主流市場運營標(biāo)準(zhǔn)研制的干線飛機,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入民航市場。
與其他民用飛機一樣,C919必須按照國家頒布的適航標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計,必須有合適的體系保證飛機的設(shè)計滿足適航標(biāo)準(zhǔn),必須通過計算、分析、檢查、試驗等方式,驗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才能正式進入市場。
在航空界有這樣一句話:“民機發(fā)展,適航先行。”足以可見適航之于民用飛機的重要性。當(dāng)然,適航也是一個國家航空綜合實力的核心組成部分。
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多項符合性驗證試驗。
前文提及的ARJ21噴氣支線客機,就是在完成了300項地面試驗科目、528個驗證試飛科目,累計試飛了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,C919的很多試飛科目對我國民機產(chǎn)業(yè)來說都是第一次。而要獲得型號合格證,就必須要對飛機的性能進行全面的了解,而這些性能數(shù)據(jù)正是通過一次次的試驗飛行獲得的。
重重挑戰(zhàn)
根據(jù)項目計劃,C919飛機研制批共將投入6架試飛飛機進行試驗試飛。第1~3架飛機主要承擔(dān)性能、結(jié)構(gòu)、操縱性等方面試飛,第4架飛機主要進行航空電子設(shè)備、照明等方面試飛,第5架飛機主要進行艙內(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架試飛飛機需要完成1000多項符合性驗證試驗。
這是我國首次對150座級的干線飛機進行適航驗證,C919大型客機將面臨我國航空工業(yè)領(lǐng)域等級最高的試飛驗證考驗,項目研制也將進入多機試飛、多地試飛、多團隊參與試飛的狀態(tài),需要攻克安全、技術(shù)、團結(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新支線客機驗證了我國具備噴氣式民用運輸類飛機適航審查能力,也為C919適航“少走彎路”提供了支持。然而,C919適航驗證畢竟是我國第一次按照國際標(biāo)準(zhǔn)對干線噴氣客機進行全面適航驗證,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驗證的難度。
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證之日仍難以預(yù)計。
不過,可以預(yù)計的是,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,在全國多地機場展開密集試飛。
“大飛機是中國夢的一部分,是中國人的一個夢想。”從“運-10”到C919,風(fēng)雨兼程47年,中國人的奮戰(zhàn)與堅守正在讓夢想“照進”現(xiàn)實。不過,距離大飛機最終展翅翱翔于藍天,我們還有一段漫長的路要走。■