作者:泉琳综合报道 来源: 发布时间:2018-1-2 12:51:0
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2017年12月17日,上海浦东国际机场。
10点34分,由机长吴鑫、试飞员徐远征驾驶的C919飞机搭载观察员邹礼学和试飞工程师戴维、刘立苏,从浦东国际机场第四跑道起飞,在规定空域内巡航飞行2个小时,完成预定试飞科目后,于12点34分安全返航着陆。
此次试飞是为了测试C919的重要系统性能,特别是以发动机为代表的飞机动力系统。除此之外,本次试飞还检测了空调、压调系统,起落架和襟副翼的收放,导航通信系统以及加减速特性等多项性能。
与今年5月的“首飞”相比,本次飞行无论是飞行高度、飞行速度还是任务点数量都有了明显提升。而在中国商飞民用飞机试飞中心总工程师王伟看来,发动机是飞机的心脏,而燃油系统、液压系统则是血管。因此,“这次试飞行意义非凡”。
涅槃重生
在工业制造领域,大型喷气式客机被称为现代工业的“皇冠”,它代表了整个国家工业的硬实力。
自20世纪70年代起,中国人的“大飞机梦”经历了几起几落的艰难探索:从生不逢时的“运-10”到中美合作的“MD-82”“MD-90”,再到走“地雷阵”的ARJ21,尽管困难重重,但是在近半个世纪的时间里,中国人追逐大飞机的脚步从未停止。
在“永不放弃”的誓言下,经过长达9年的攻关,我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919终于破茧化蝶,实现了国产客机领域的重大突破。
从2007年立项,到2008年正式研制,再到2017年5月首飞,C919可谓举全国之力、聚全球之智:中国研发、全球招标,从零件到部段,C919都有国外顶尖的供应商参与;数十万产业人员夜以继日地参加到C919的研制过程中,只为了让属于我们自己的国产大飞机早日翱翔蓝天。
飞机设计研制是一项科技攻坚的大型工程。在C919研制期间,科研人员实现了102项关键技术攻关,主要涉及气动技术、新材料、强度设计等方面。
其中,C919的机翼设计尤为显眼,采用了超临界机翼,达到世界先进水平。与传统机翼相比,超临界机翼可使飞机的巡航气动效率提高20%以上,进而使其巡航速度提高将近100多千米/小时。而C919所采用的铝锂合金、复合材料等先进材料更是首次在国产民机大规模应用,这些先进材料可以实现飞机减重、增加使用寿命的目标。
尽管C919的核心零部件来自国外供应商,但是中国商飞前期制定了整体的设计方案,而且对零部件的技术要求有决定权。这就好像设计师设计、装修房子,虽然建材、装饰品是从市场购买,但是按其思路搭配在一起,就是其设计的成果。
作为着眼于最主流的航空运输市场(150座级),完全按照国际主流适航标准和国际主流市场运营标准研制的干线飞机,C919自然受到国内外市场的关注。目前其已拥有国内外27家客户的785架订单,其中海外订单占总数的10%。
适航先行
虽然,C919首飞已大获成功,但这并不代表它可以直接进入民航市场。
与其他民用飞机一样,C919必须按照国家颁布的适航标准进行设计,必须有合适的体系保证飞机的设计满足适航标准,必须通过计算、分析、检查、试验等方式,验证其是否符合适航标准。
换句话说,只有经过中国民用航空局适航审定并取得型号合格证(TC)后,C919才能正式进入市场。
在航空界有这样一句话:“民机发展,适航先行。”足以可见适航之于民用飞机的重要性。当然,适航也是一个国家航空综合实力的核心组成部分。
那么,从首飞到取得适航合格证,一般要经历哪些步骤呢?概而言之,一款新型大型客机要经历研发试飞、表明符合性试飞、型号合格审定试飞等阶段,期间还要完成高温、高湿、高寒、大侧风、溅水、最小离地速度、失速、颤振等1000多项符合性验证试验。
前文提及的ARJ21喷气支线客机,就是在完成了300项地面试验科目、528个验证试飞科目,累计试飞了2942架次、5258飞行小时以及398条适航条款关闭、3418份符合性报告得到审批后,才取得了中国民航局颁发的型号合格证。
作为我国自主研制的民航飞机,C919的很多试飞科目对我国民机产业来说都是第一次。而要获得型号合格证,就必须要对飞机的性能进行全面的了解,而这些性能数据正是通过一次次的试验飞行获得的。
重重挑战
根据项目计划,C919飞机研制批共将投入6架试飞飞机进行试验试飞。第1~3架飞机主要承担性能、结构、操纵性等方面试飞,第4架飞机主要进行航空电子设备、照明等方面试飞,第5架飞机主要进行舱内环境控制、客舱系统、高温高寒等试飞科目,第6架飞机主要承担客舱系统、功能可靠性等试飞科目。总的来说,6架试飞飞机需要完成1000多项符合性验证试验。
这是我国首次对150座级的干线飞机进行适航验证,C919大型客机将面临我国航空工业领域等级最高的试飞验证考验,项目研制也将进入多机试飞、多地试飞、多团队参与试飞的状态,需要攻克安全、技术、团结协作以及人员数量、时间周期等一系列挑战。
尽管此前ARJ21新支线客机验证了我国具备喷气式民用运输类飞机适航审查能力,也为C919适航“少走弯路”提供了支持。然而,C919适航验证毕竟是我国第一次按照国际标准对干线喷气客机进行全面适航验证,再加上一大批新技术、新材料、新工艺的应用,这些都将大大增加飞机验证的难度。
此外,在争取获得中国民航局型号合格证的同时,C919也要走向国际市场,那么自然要获得相关部门的适航认证。今年4月,欧洲航空安全局(EASA)已经受理了C919型号合格证申请。
不过,鉴于ARJ21自2003年起开始接受美国联邦航空局适航审查,2014年完成影子审查的现场工作,直至今天仍未取得型号合格证,C919获得美国和欧洲适航认证之日仍难以预计。
不过,可以预计的是,未来几年,中国商飞公司将会联合中国航空工业集团等,以山东东营与陕西阎良两大试飞基地为主战场,在全国多地机场展开密集试飞。
“大飞机是中国梦的一部分,是中国人的一个梦想。”从“运-10”到C919,风雨兼程47年,中国人的奋战与坚守正在让梦想“照进”现实。不过,距离大飞机最终展翅翱翔于蓝天,我们还有一段漫长的路要走。■
《科学新闻》 (科学新闻2017年12月刊 特别报道)
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