12月9日,国产大飞机C919正式交付东航,并从上海浦东机场飞到了上海虹桥机场完成交付,波音空客也在第一时间发文祝贺。这架编号为B-919A的C919是全球首架正式交付的产品,注定将载入史册。

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自2007年开始,C919历经15年的研制,先后取得型号合格证和生产许可证,现在又完成了首架交付,可以说是终成正果。正常的话到2023年春,我们就能在国内坐上自己的大飞机了。

一说起C919,就不能不想到运10。运10于1970年上马,因此可以说我国的大飞机梦是在52年前开始的。但很不幸的是在1982年左右,运十事实上就已下马,1986年彻底终止研制,而我国民航市场也被波音和空客占据至今。

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现在的C919是真正的国产大飞机,国产化率达到了60%,但仍有一些关键系统和设备是进口产品,最典型的就是发动机。那么它相比40年前下马的运10,有哪些进步?假如当年运10不下马的话,发展到现在会不会也是C919的样子呢?

1970年8月,运10项目正式上马,并被定名为“708工程”,飞机在上海研制生产。运10一开始的方案是仿效苏联在图16轰炸机基础上研制图104客机的先例,打算把仿制自图16的轰6轰炸机也改成客机,发动机台数增加到3到4台,可以载客100人,时速1000公里,航程5000公里。

但后来的运10总师马凤山当时就提出可以不拘泥于图104的路线,而采用英美的适航条例来设计。1971年12月19日,巴基斯坦因为一个偶然事件给中国送来了大礼,奠定了后来运10的技术路线:

巴方一架波音707货机来华运输物资,在新疆着陆时由于气象条件差加上飞行员不听地面劝阻,结果不慎冲出跑道损坏,按说损坏程度并不算高,但巴方却不想再运回国修复,直接就顺水推舟把这架飞机送给了我国。

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波音707是当时非常先进的机型,其设计引领了世界潮流,至今大部分民航客机还是在沿用波音707的构型。在经过对707残骸的分析后,运10基本放弃了轰6那种翼根处装发动机的方案,换成了在机翼下吊挂4台国产涡扇8发动机,这就和波音707比较相似了。

飞机技术性能指标则定为:实用航程不小于7000公里,巡航速度850~900公里/小时,起飞滑跑距离不大于1300米,飞行升限1.2万米,载人100~120名,最大起飞重量为110吨,最大商载为17吨,远航程商载为5吨。这些指标在当时还是比较高的,比如7000公里的航程。

到了1975年,运10基本设计完成,气动布局参考了英国技术,结构设计和系统综合则参考了波音707,1976年9月制造出了第一架静力试验机,并在1978年11月完成了静力试验。1980年6月,第二架运10也就是第一架飞行试验机制造完成,由于配套的涡扇8发动机研制很不顺,运10原型机装了4台普惠JT3D发动机,其实是中国民航的波音707的发动机备件。

1980年9月26日,运10首飞成功,轰动了全世界,我国成为继美国、苏联和欧洲之后第4个能造出大飞机来的国家。之后运10又多次进行了试飞,航迹遍布我国的东西南北,还曾七次飞抵拉萨,证明了它的设计是可行的。

与现在的C919相比,运10当时的国产化率相当高,除了发动机是美国的之外,其它诸如机体材料、航电系统、电器系统、机械系统等等都是国产,相当不容易。但就在运10成功飞上蓝天之后,它的命运也急转直下,很快就停止了研制,并随之黯然下马。

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运10下马的原因众说纷纭,笔者认为一方面是大形势的问题,当时的国民经济已经不再支持这种耗资巨大却又一时看不到收益的工程,运10后来连试飞经费都没有着落了,只好停飞。而另一方面运10本身的问题也很多,很多试验项目还没有完成,由于是第一次搞大飞机项目,各个单位都缺乏经验,设备的可靠性和故障率也堪忧。

而飞机本身的设计也有硬伤,7000公里的航程指标是在缩小商载的条件下实现的,飞机最大起飞重量110吨,空重就达到了58吨。相比之下波音707-320B空重66吨,最大起飞重量却有151吨,可以看出运10的载荷能力很不足。再加上可靠性的问题,以及拖后腿的发动机,运10如果用来真的投入运营的话,成本会相当高。

因此当时已经用惯了波音的民航部门明确表示不需要运10,而且由于载荷能力差,运10改成加油机、预警机平台的潜力也很差,导致空军也没兴趣。总的说来运10很大程度上是计划经济的产物,先有产品再找市场,结果与市场的脱节过于严重,推销不出去。再加上当时的工业基础薄弱,研制这样的大飞机确实难度过大,出现了这样那样的问题,运10下马的命运也就不可避免了。所以说,假设运10不下马会怎么样,这个命题本身就不成立。

但是下马归下马,运10的研制成果还是相当丰硕的,积累了大飞机的经验,还培养了大批人才,起步也并不比欧洲的空客晚多少。如果能够维持研制队伍,充分利用这些成果,待时机成熟时再推出新的项目,我国的大飞机也不至于就此凋零,C919也许会出现得更早更快。

然而不幸的是运10队伍被解散了,生产线被拆掉,模具被卖了废品,甚至一些设计和试验数据也被销毁了,在现在看来简直不可思议!而研制运10的上海飞机制造厂转头和麦道达到协议,开始组装MD82客机,共组装了35架。后来又打算组装40架MD90,因种种原因只完成了2架。

1996年底波音与麦道合并,这种合作也就无疾而终,以至于很多人认为我们被美国摆了一道。同期还有与德国合作的MPC-75、与空客合作的AE-100也都流产了,看来靠美欧帮忙来搞中国的大飞机,是相当不现实的。

在运10之后,我国的大飞机之梦沉寂了许多年,但却一直没有被忘记。进入21世纪后,我国航空工业的实力已经大大提高,与上世纪七八十年代不可同日而语。在这个背景下,我国于2002年开始研制ARJ21喷气式客机,这可以算成是C919的预演。

但ARJ21是支线客机,技术难度和影响力难以和运10这样的干线客机相比,只能是积累了一些喷气式客机的设计制造经验。最大的转折发生在2007年2月,大型飞机研制重大科技专项正式立项,它后来的成果就是C919。2008年5月11日,中国商用飞机有限责任公司在上海正式成立。

C919算是商飞成立之后最重要的项目了,它是除运10之外国内首个单通道常规布局150座级大型客机。“C919”的全称是“COMAC919”,COMAC就是中国商飞的缩写。C919在设计之初就和计划经济时代的运10有很大区别,做了大量的市场调研,并没有好高骛远,直接就瞄准了国内民航市场需求最大的主力机型:150座级窄体干线客机,与波音737的市场定位非常相似,这就为以后的销路提供了保障。

它的设计方式也不再像运10那样闭门造车,而是采取了国际合作的方式,一些关键的系统和设备都交给了国外的供应商。最典型的就是发动机,选用了CFM公司的LEAP-1C,这也是C919经常被人诟病的地方,特别是LEAP-1C在LEAP-1系列中的性能并不突出,虽然比波音737MAX使用的LEAP-1B推力销大,但空重达到了3935公斤,比LEAP-1B的重了1155公斤,长度由后者的3.14米骤增至4.5米,宽高也有增加。

但对于C919来说,LEAP-1C够用了,起码比运10要装的涡扇8靠谱得多。除了发动机之外,采用国外供应商的还有不少,其中不乏重要系统和设备,例如飞控系统和燃油系统是美国的派克航空,辅助动力单元、电源系统、机轮和刹车系统是美国的霍尼韦尔,发动机反推装置是法国的奈塞,起落架和机翼防冰系统是德国的利勃海尔,轮胎是米其林,气象雷达和照明系统是美国的罗克韦尔柯林斯,飞行纪录仪黑匣子来自美国的GE航空系统公司,飞行员和机组成员座椅来自法国的赛峰。

上面列举的其实也不全,其中也有很多是中外合资的,但至少是应用了外国技术。而国内供应商则主要集中在机身结构、机翼、襟翼、垂直尾翼、雷达罩,以及旅客座椅、客舱内部设施等方面。以至于有人说,C919就是商飞造了一个壳子,里面塞的都是外国设备。

这话就有些偏颇了,国外供应商比较多是现在民航工业中很常见的现象,即使是波音和空客的飞机,同样也是万国造,数一数依然是上面列举的那些公司。而能把这些系统和设备集成起来,并完成气动设计,组装出一架能飞上天并且达到设计指标的干线客机,那就是本事!

反之如果所有系统都交给国内干,由于没有相关的基础,成本和时间代价会非常高,甚至会把整个项目给拖黄了。

干过设计的人都知道,系统集成的难度往往是最大的,而气动设计也是飞机的难点所在。至今能够实现大型客机总体设计的,波音空客算是第一梯队,俄罗斯和巴西算第二梯队,连日本这样的工业强国都做不到,其它国家就更别提了。

但我国通过C919却做到了,它完全实现了最初的设计指标,并且达到了60%的国产化率。2015年11月,C919完成总装下线。2016年4月,C919开始静力试验。2017年5月5日,C919在上海浦东机场进行了首次试飞。中国制造的民航大飞机在30多年后再一次飞上了蓝天。

C919的样子看上去与波音737或者空客A320差不多,但具体尺寸还是有差别的。它的机长是38.9米,翼展34.3米,高度12米。而波音737-800的长度是39.5米、翼展35.8米(带小翼)、高度12.5米。

C919基本型布局为168座,高密度可以到174座,最大起飞重量79.3吨(ER型),巡航速度最高可达900公里/小时,最大飞行高度12100米,标准航程为4075公里,最大航程为5555公里,经济寿命达9万飞行小时。凭借这些数据,C919完全可以和波音空客那些主流的150座级客机一较高下,差距只在成熟度方面。而C919还有一些优势,例如阻力小,油耗、噪声和排放都比较低,而客舱舒适性较高(这也是国产车的强项)。

C919的意义在于:它使中国走完了干线客机从设计、制造、试飞,一直到适航取证的全过程。客机并不是造出来就能用的,毕竟关系到一两百名乘客的生命安全,必须要经历严苛的适航取证过程。想在国内运营就要从中国民航局取证,如果飞国际航线,还要取欧美的适航证。C919选择了大量国外供应商,一个用意就是把西方公司也带上车,这样在国外取证时自然有人为咱们说话。

C919的国内取证工作从2010年就开始了,到了2022年9月完成全部适航审定工作,历时12年,动用了6架试飞机和两架地面试验机,通过试验室试验、地面试验、飞行试验等十种验证方式,完成了超千次的试验任务,表明C919大型客机符合相关适航规章要求。

2022年9月C919获得了型号合格证,这个相当于“准生证”,表明飞机的设计获得了批准。11月29日又获得了生产许可证,表明飞机的生产获得了批准。而在12月9日,C919获得了单机适航证,就是在交付仪式上颁发的,这就意味着单机达到了适航状态,国内的适航取证全部完成。

在首架C919交付后,东航将于近期开展C919验证飞行,除了上海两大机场之外,站点还包括北京首都、北京大兴、西安、昆明、广州、成都天府、兰州、海口、武汉、南昌、济南等。完成这些验证飞行后,C919有望最早于2023年春投入商业载客运营。看来我们不久就能坐上国产大飞机了,如果当年参与运10项目的人看到C919成功交付,甚至能乘坐一次的话,想必会十分欣慰。

C919的市场前景比运10要好得多,订单量已经超过了1000架,金额超过7000亿元。而且这种150座级窄体机型的市场需求量很大,全球航空运输业有60%都是这种飞行,我国的比例则高达80%。据估计国内未来20年就需要1万架,但现在只有4000架在运营。国外需要的更多,达到了4万架。

现在C919的初始机型可以说已经取得了成功,将来随着订单量的持续增长,肯定还会推出改进型,从而形成自己的家族系列。在这个过程中肯定还会进一步提高国产化率,并带动我国的航空工业继续发展,例如网友心心念念的发动机,就有望换成国产的长江-1000A。

而在C919的基础上,还可以进一步发展更大型的远程宽体客机,而这方面至今仍然被波音和空客两大巨头所垄断。但这种状态可能不会持续太久了,中俄合作的CR929,座位数达到300的量级,最大起飞重量将达到220吨,航程1.2万公里,可以越洋飞行。

我国的大飞机终将翱翔在世界各地的蓝天上!

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