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从运十到C919,想造一架大飞机有多难?我们为什么要造大飞机?

作者:ZongYu 时间:2023-06-01 来源:EEPW 收藏

5月28日,国产大飞机缓缓驶过了北京首都机场的“水门”,这必将是中国民航史上重要的里程牌,是一次将载入史册的重大时刻。本次航班是的首次商业化运行,由中国东方航空使用中国商飞首架交付的大型执飞MU9191航班,从上海虹桥机场起飞至北京首都机场。这次的试飞,标志着C919 “研发,制造,取证,投运”的全面接轨,也是中国民用航空业商用大型喷气式飞机“起步”的标志,也是中国大型喷气式飞机“空中体验”走向大众的标志。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202306/447240.htm

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中国商飞中程窄体干线COMAC C919

站在如今这个时间节点之上,再度回顾国产的发展历程,不免让人感慨,我们从一开始的八亿条裤子换一架飞机,到如今的C919扶摇直上,走过了太多艰险和弯路,这之中有中国首架“大飞机”暗淡收场的遗憾,也有支线小飞机ARJ21成功的鼓舞。想造一架大飞机有多么艰难呢?我们不妨回顾一下,从开始这一路走来,到如今的C919的荆棘载途。

国产大飞机的梦开始于1955年。1955年4月11日,印度航空公司的民用客机,“克什米尔公主”号,在香港转机后,开往印度尼西亚的雅加达。起飞五个小时之后,当客机靠近印尼海岸的时候,客机的右发动机突然发生了猛烈的爆炸,浓烟和烈火很快将客机吞没,所有的旅客都不幸罹难。这架“克什米尔公主号”是中国代表团前往印尼出席万隆大会的专机,周恩来总理本来也打算乘坐,但他临时决定到缅甸去开会,侥幸逃得一命。而事后的调查显示,这正是当时台湾省国民党当局,针对我国领导人的一次刺杀行动。至此,能像其他发达国家领导人一样,出访时能拥有安全可靠的专机便悄悄提上了新中国的发展日程。

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印度航空公司 “克什米尔公主”号

梦想的种子已经埋下,只能静待春风使其发芽。时间来到1970年,毛主席在上海视察期间,说了一句:“上海工业基础那么好,可以搞飞机嘛。”就因为这一句话,大飞机马上变成炙手可热的热门项目,也正是因为这句话,首架国产大飞机的研制工作就落在了我国上海身上。

1970年8月,客机项目正式立项,被命名为“708工程”,这一工程后来有一个更广为人知、也更为悲壮的名字——项目。由参与了中远程轰炸机,轰6设计工作的马凤山担任总设计师,由参与设计强5、初教6、歼教6等飞机的设计师程不时担任副总设计师。运十项目正式开始启动,这个网罗了全中国最优秀的飞机设计人员的项目组,誓要攻克大型客机,这个人类工业上的“明珠”。

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马凤山与“运十”

708项目研发费合计5.377亿元(其中包括研发费3.34亿、基建费1.747亿、上海市流动资金0.29亿)。与此同时,在西方,开发同样等级的大型喷气式客机的费用通常在15亿到20亿美元之间,中国大型飞机的研究资金怎么看都算不上充足。但是,如果与那时仅有3千亿人民币的国内生产总值相比较,研发大型喷气式客机的投资并不低。对于此前从未有过大型客机设计经验的团队来说,即便都是我国航空领域的佼佼者,其设计工作也是困难重重。大飞机并不是小飞机的简单放大,尺寸放大到一定程度后,需要重新寻找问题的解决途径,在结构和系统,甚至概念和方法上,都对技术人员提出了许多新的挑战。

“如果说我国过去设计的飞机是一些小艇,那么运10就是一艘巨轮。”程不时说。

整个运十项目进行过程中,尽管有上级的支持,但是进展还是异常艰难,工作坏境十分恶劣,技术人员甚至没有固定工作场所,最大的办公地点是项目组的食堂,不仅如此,由于运十的设计工作需要大量的计算机辅助,但是当时那个年代,我国的计算机资源匮乏,他们从上海的运算中心争取到了一小段的工作时间,但是都是在半夜和清晨,他们不得不昼夜不停地工作。

就在这样的内外困难之下,运十的项目设计团队坚持完成任务,终于在1975年完成了设计方案的定稿。1976年7月,第一架运十飞机下线,送往西安做静力学试验。这架飞机总长42.93米,最大起飞重量110吨,可排178个座位,代表了中国的最高水平。

1980年9月26日,这对总设计师马凤山来说注定是一生铭记的日子,梦想的种子已然长成,到了收获的日子了。运十的原型机在这一天要完成首次试飞工作,此时,距离运十正式立项已经过去了十年,十年心血成败在此一举。马凤山立下了军令状:可以用生命担保其安全性,并愿意在首飞时随机组上天。

当天上午9点37分,运十正式起飞,随着起落架撕碎了引力的枷锁,运十也如鲲鹏一般投入了蓝天的怀抱。其爬升到了1350米左右的高空,绕着机场飞了两个大圈,最后在一片欢呼声中安全着陆。坐在飞机客舱中的马凤山不禁感慨万分。

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试飞中的“运十”

于此同时,地面上的上千名工作人员也爆发出了山呼海啸般的欢呼,十年的耕耘,种子终于结出了果实。但是在场的所有人都没有料到,很快,现实的大风将无情的将这颗刚刚结出果实的小树无情吹倒,连根拔起。

就在运十首飞前几个月,美国老牌航空公司麦道总裁麦克唐纳来访,并且得到了邓小平同志的会见。麦道提议合资制造麦道飞机,这个提议很快得到了中方高层人员的认可,这一下子就让刚刚取得重要成果的运十显得十分尴尬。在那个奉行用市场换技术的年代,运十项目很快就失去了上级的资金支持,3号飞机尽管已经完成2/3的工作量,但之后便陷入停滞,完工遥遥无期。最终在1986年,随着运十项目向中央申请的3000万资金被财政部否决,运十项目就此宣布了死刑。我国的国产大飞机计划,就此陷入了长久的寂静。

野火烧不尽,春风吹又生。运十项目虽然最终胎死腹中,但是后来,运十小组的一些成员有幸参加了ARJ21飞机的工程。ARJ21是一种70-90座位的小型喷气式客机,于2002年9月开始研发,并于2008年第一次试飞。尽管它不是我国一直垂涎的大型客机,但在设计上,我们具有完整的自主专利;在适航认证方面,我们完全按照美国联邦航空局(FAA, Federal Airlines Authority Authority, FAA)制定的国际标准执行。这也为之后的C919横空出世打下了坚实的基础。虽然运十折翼,但ARJ21的成功,或许多多少少能够给他们带来些许慰藉。因此,ARJ21对我国航空业贡献重大,这不仅仅是一架飞机的起飞,更是一个有着五千年文明古国的飞跃。

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中国商飞支线客机 ARJ21

万事俱备,只欠东风。2003年,随着中科院院士、“两弹一星功勋奖”获得者王大珩给国务院写信,提出重新启动研制国产大飞机的建议。沉浸了多年的国产大飞机计划再次启动,而这一次,有了改革开放十多年来经济发展的基础和我国航空业和国际先进经验的多次交流实践的基础,全新的国产大飞机已经是箭在弦上。

2007年2月26日,由温家宝总理主持召开国务院常务会议,批准中国大飞机研制重大科技专项正式立项。次年3月,国务院正式批准成立中国商用飞机有限责任公司。这个沉浸了多年的梦想,再一次照进现实。

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产线上的C919

如今,C919已经完成了首次商业飞行,想必日后一定会有越来越多的国产大飞机飞跃与祖国山河之上。但是,随着C919的投入运营,质疑之声也是接踵而至:“国产化率只有60%的C919究竟算不算国产大飞机?我们是否只是造了个壳子?

这个问题也自然有其产生的道理,对于这个问题的回答,笔者觉得这话对了其中一部分。C919的研制生产工作,主要采用的是“主制造商-供应商”模式来运行,也就是说,主要是由我们中方来牵设计工作,依据设计要求提出采购要求,机体部件(机头、机身、机翼等)由国内供应商承制,航电、飞控、燃油等选择与国外供应商联合攻关,为此成立了16家合资公司。至于飞机的心脏发动机,主要是采用美国通用和法国赛峰合资生产的LEAP-X1C发动机,而未来可能会陆续更换国产长江1000A。

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C919供应链分布

这种生产模式,是世界上所有主流商用客机都在使用的制造方式,像我们如今耳熟能详的空客和波音都是采用这种方式,像波音787项目,转包生产的零部件大约占65%;空客的4000多家供应商分布在全球49个国家,其中在中国就有100多家。

诚然,如今的C919我们主要负责的就是机身部件的生产,但是飞机机身不同于其他交通工具,其机身是产生升力的重要部分,也是动力系统的的重要组成之一,落实到工程上,其设计难度一点都不比其他部分低。对于机身来说最重要的就是材料和外形设计,这背后,是材料、冶金、工程力学、空气动力学、热动力学等等无数学科专业的集成。换句话来说,C919的生产带动了我国一系列产业的全面升级,是对我国工业水平的一次全面考验。这一次,我们先从擅长的领域入手,将大飞机的产业化生产流程摸透,再通过合资的方式学习国外的那些先进的,我们还不熟悉或是不够先进的技术,逐渐提高国产化率。笔者认为这恰恰是一种虚心学习且认真负责的态度。不知道各位读者有没有想到什么?没错,之前的高铁也是这种方式,从引进国际先进技术,到逐渐提高国产化率,最终让高铁成为我国的一张名片。总而言之,饭是要一口一口吃的,高铁的前车证明了,这条路是可行的,对于C919来说,笔者认为我们应该有信心,未来它将成为我国第二个“高铁”。

那么,我们为什么要造自己的大飞机呢?答案十分朴素:赚钱。

一辆汽车,大约有3万个零部件,而大型客机,则会牵扯上百万个零部件。笔者就拿C919举例,其以上海为龙头,全国22个省市、200多家企业、近20万人参与项目研制和生产,这之中产生的就业岗位难以估量,其使得中国制造产业升级的能力更是有着十足的价值。有了就业,有了岗位,就意味着更多人没有收入的人有了收入,本来就有收入的人将会有更多收入。

假如种地的人均是100美元,那缝衬衫的上限是人均就是1000美元;组装手机的上限是人均10000美元,那么设计组装飞机的人均上限就会远大于10000美元。我们需要产业升级,是因为我们也想过好日子。虽然我们现在还是落后于西方发达国家,但是我们不像一直都落后于发达国家,中国人民自然有追求更好生活的权利。

商飞C919这个项目从现在看,是一定会亏钱的,甚至于将来还计划推出的C929,在很长时间中只能靠国家补贴和财政扶持活着,但是各位把时间线拉长10年?20年?咱们再着眼于C919整条产业链,各位就会发现,对于中国来说,赚得可太多了,这个道理还请各位读者明察。




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