项目C919-中国自主设计制造的大飞机运十就已经首飞上天

  • 时间:

【女篮首个世界冠军】

經過4年的反覆論證,國務院最終確定重啟國產大飛機項目,並且軍用飛機和民用飛機項目齊上陣,前者放在陝西,後者則放在上海。2008年,中國商飛正式成立,它不但成為實施中國大型民用客機項目的主體,也併入了研發ARJ21項目的中航商飛,統籌幹線飛機(大型民用飛機)和支線飛機的發展。

ARJ21是中國第一次完全自主設計並製造的支線飛機,該項目由當年的中航工業旗下商用飛機公司牽頭實施(該公司後併入中國商飛,ARJ21也成為國家項目),而主攻研發設計的則是當年運十項目的一幫“老兵”,例如總設計師吳興世、副總設計師周濟生等。

尤其是適航審定,這塊批准民機進入商業運營的程序,卻是數十年來中國民機研製的空白領域:運十起飛之時,民航還沒有建立起適航審定體系,而後在與麥道的合作中,中國民航才第一次見識到美國適航標準的嚴苛。

在這種模式下,C919與ARJ21一樣,供應商遍佈全國乃至全球,而包括發動機、飛控系統、航電系統等零部件都由海外供應商供貨。據悉,為了這個項目,中國商飛與國外供應商成立了16家合資公司,它們能夠在很大程度上提升核心零部件的國產化率,並真正帶動整個產業鏈的發展。

運十於1970年8月開始研製,比歐洲的空客公司還早幾個月。當時的條件十分艱苦,國內航空工業基礎薄弱,且生產運營環境惡劣,但在涉及全國數百家單位的研發團隊的十年努力下,運十竟“初戰告捷”。

21世紀經濟報道 彭蘇平 上海報道

從2007年正式立項,到2015年總裝下線,C919儘管比預想的來得晚了一些,但終歸與國人見面;2017年5月,C919成功完成首飛,開始了適航取證的“新徵程”。

國產支線飛機探路在經歷了麥道等項目的失敗之後,中國航空工業終於重新將目光放在了自主研發的方向上。

這種設計開發和系統集成比許多人想象的要難,即便是前面有ARJ21鋪路,但大飛機與支線飛機的研製完全不是同一個概念。

而基於商用需求研發的ARJ21,在實踐中推動中國民航初步建立起了自己的適航審定體系,也在某種程度上為後來的大飛機項目搭建好了基礎設施。

當時,運十因研發投入較大、不具備大規模商業化運行的條件等原因被強行“下馬”。一個常見的觀點是,運十曾在最後關頭申請了3000萬元的經費支持,但由於長期沒有訂單,市場前景黯淡,這筆經費並未落實,運十項目就此擱置。

“中國的大飛機項目是許多人、幾代人爭取來的,其中包括運十那一代人的付出。因此,雖然商飛要做成一個在商業上成功的公司,但它所承擔的是一個民族的托付。我們每一個中國人都應該支持商飛做下去。就算是我們現在與先進水平有50年的差距,但如果堅持做200年,那這幾十年的差距就不算什麼。”路風表示。

雖然說的是合資研發,但在與麥道的合作中,中方只承擔組裝工作。這顯然與運十的自主研發路徑完全不同,該模式也並非長久之計,但一個顯而易見的優點是,可以讓大飛機項目以最快的速度實現“國產”並投入市場,至於技術,則可以在雙方的合作中慢慢習得。實際上,當時的先進製造工業如汽車,採用的便是這種模式。

不過,由於政治、資金及合作公司市場策略等原因,這些項目都無果而終,而中國的民用飛機產業也在這樣的“折騰”中陷入停滯,數十年舉步不前。

雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越。雖然商業化徵程依然充滿艱難險阻,但國產大飛機仍將一步步證明實力,完成使命。(張偉賢)

取證路遙民機與軍機最大的不同之一是,民機要投入商業運營,必須取得相關部門核發的適航證明,以證明自己是一款安全可靠的飛機。這正是C919下一階段的首要任務。

“對於像飛機(特別是大型客機)這樣高度複雜的產品,其產品開發的關鍵不是對某種單項技術的掌握,而是綜合各種技術的能力,這種‘綜合’集中體現在飛機設計的總體方案上。”北京大學教授路風曾在接受21世紀經濟報道記者專訪時指出,他曾作為學者參與過大飛機項目的論證。

C919總設計師吳光輝也對國產大飛機的自主知識產權進行了三個方面的解釋:第一,根據市場需求,設定設計方案;第二,零部件供應需符合設計方案;第三,系統集成掌握在自己手中。

早在1980年,中國自主設計製造的大飛機運十就已經首飛上天,使中國一舉成為繼美、蘇、英、法之後,第五個研製出100噸級大型客機的國家。

隨著中國商飛的成立,中國向國產大飛機發起了第三次沖頂。和運十、麥道合作項目不同的是,中國商飛沿用ARJ21的經驗,為C919建立了“主製造商+全球供應商”模式,以最大限度地聚集國內外資源,迅速打造出產於中國、面向市場的大型客機。

國產大飛機“起航”:五十年沉浮,八千里雲月

1985年3月,上航工業公司、中國航空器材公司與麥道三方簽署協議,而在麥道的支持下,中國首個整機項目迅速誕生。資料顯示,當時國內共生產了35架MD-82/83飛機,其中還有5架返銷到美國。

“ARJ21項目的初心之一,就是填補自運十研製被擱置後我國自主研製噴氣式運輸類飛機長期的實踐空白。”吳興世表示。而從國家決策的角度,這卻是一次民機製造項目思路再次轉變的重要成果。

在前三十年的經驗積累中,中國終於探索出了發展民族航空工業的應由之路。作為全世界最大的飛機市場,中國過去的邏輯是,造不如買、買不如租,但現在的共識是,一定要研發、製造自己的大飛機,形成獨立自主的能力。

從立項到首飛,ARJ21花了6年時間,從首飛再到取得首個適航證明,ARJ21又花了3年多時間。無論是研發設計、製造組裝還是適航審定,ARJ21在摸索中前進,也為C919在前方探路。

從70年代運十項目啟動,到如今C919成功首飛,國產大飛機項目走過了五十年的艱苦徵程。其間,有定位不清、經費不足的遺憾擱置,也有技術難支、伙伴撤出的無奈停擺。現在,中國商飛重新挑起了國產大飛機的重擔,在前幾代“航空工匠”的指引下,走上了一條不同以往的全新路徑。

2002年,原中國航空工業第一集團的支線飛機ARJ21被國務院批准立項,國產民用飛機產業也重新起步。

值得一提的是,除了與麥道合作,中國還曾在1987年開始與西德計劃研製70座支線客機MPC-75,以及在1995年開始先後與波音、法國宇航公司、空客等計劃開發噴氣式客機AE-100。

21世紀經濟報道記者此前從上海飛機製造有限公司(下稱“上飛公司”)科技管理部相關負責人處瞭解到,ARJ21項目嚴重延期,一個重要的原因是,在研製生產過程中,很多軟硬件系統沒有進行初期檢查,導致在試飛時“工程方面的製造意圖沒有實現”,出現偏差時,也難以查詢到問題所在。

“國外飛機製造商的慣例是免檢的,因為他們有足夠的信息數據,在製造過程中,如果某一項指標不達標,飛機上會出現自動的報警信息。但我們畢竟量太少了,沒有數據支撐,所以ARJ21沒有完善的成品檢測機制。”另一位上飛公司人士也坦言。

這背後,是中國商飛用十年時間串起的國內外一條完整的飛機製造產業鏈,包括200多家企業、36所高校,以及數十萬產業人員,他們共同參與了大飛機的研發製造。

從流程上看,適航要取得“三證”,包括型號合格證(TC)、生產許可證(PC)和單機適航證(AC)。目前,C919已有三架飛機首飛成功,尚處於研發試飛的早期階段。

研發試飛可以理解為中國商飛的“自測”階段。從ARJ21的適航取證經歷來看,飛機要經過高強度、大密度的研發試飛,才有可能取得中國民用航空局頒發的型號檢查核准書,從而開始“三證”的攻堅。

編者按2019年,是新中國成立70周年的大慶之年。為展現建國70年來的壯麗畫捲,《21世紀經濟報道》推出了以《壯麗70年 奮鬥新時代》為總欄目的新中國成立70周年系列報道,開展報網端微的全媒體報道。

在這個過程中,中國商飛採取了國際主流的“主製造商+全球供應商”模式,重建了研發平臺,形成了自主設計能力,並借力國際領先的技術水準,制定了民機製造的工藝規範,為國產大飛機走向市場、走出國門奠定了基礎。

一切才剛剛開始。C919剛剛完成首飛,未來適航、商業化進程還有漫長的路要走,特別是在嚴格的國際適航審定標準面前,C919仍面臨很大挑戰,但這正是它走向國際市場、真正實現商業化所必需的。

如今,國產支線飛機ARJ21已經率先投入商業運營,國產大型單通道飛機C919在密集地試飛取證,並提前獲得了國內外800餘架訂單,而與俄羅斯共同啟動的寬體機CR929項目也進入了實質研發階段。在以中國商飛為中心的整個產業鏈的努力之下,國產大飛機終於“起飛”。

這種理念從中國商飛的股東構成也可以看出。商飛的股東除了國務院國有資產監督管理委員會和上海國盛(集團)之外,還包括中國航空工業第一集團、中國航空工業第二集團、中國鋁業公司、寶鋼集團、中國中化集團等產業鏈上下游的重要集團公司。

但運十項目擱置二十年之後,中國民機研製的技術紐帶斷了,ARJ21一切都要白手起家。

客觀而言,C919的適航取證過程,涉及的產業鏈條長、行業條線多、專業部門多、機構區域多。為提高試飛效率,C919計劃採用西安、東營等“雙基地”、多區域協同試飛模式,但這對各專業、各部門、各區域、各單位如何協同聯動也提出了更大挑戰。

與ARJ21項目對比,C919的取證過程顯然要複雜許多,從數字上便可以直觀地看出。例如,ARJ21取得TC證時,完成了528個驗證試飛科目,而據《中國民航報》報道,C919首飛成功後,還要進行729個科目的試飛才能完成試飛取證任務。

在上一期,我們以中國中車為載體,講述了中國高鐵的崛起。這一期,我們將講述中國數十年來的大飛機夢想。

但是好景不長,1996年麥道總部經營不善,慘遭波音收購,中美這一合作項目以一種十分被動、無奈的方式宣告終止。而按計劃繼續生產的MD-90飛機,最後只生產了兩架。

為了實現自主研發大飛機的目標,C919和我們一起等待了近半個世紀。為了造出大飛機,中國一次次地嘗試、探索,幾番沉浮。從中國自主研發運十的下馬,到合資研發麥道的終止,乃至與西德、波音、空客等聯合設計的無果而終,忍受著纍纍的傷痕與不甘,背負著幾代人的遺憾,變成了勇氣和力量的源泉。“世界工廠”終於給自己一個交代,有了自主製造的大飛機——C919。

從運十到麥道中國研製大飛機的歷史,至少可以追溯到數十年以前。從運十到麥道,中國嘗試了不同的大飛機攻關之路,卻也因種種原因擱置或終止。

另外需要指出的是,從長遠考慮,C919還將奮力通過極為繁雜嚴苛的歐美適航標準認證,目前,國際上最為權威的是歐洲(EASA)與美國適航當局(FAA)頒發的適航證,被大多數國家認可,這意味著,如果不能得到歐美適航證,國產大飛機只能在國內運營,而走出國門、讓國產飛機翱翔在世界的天空,是C919和ARJ21共同努力的方向。

而受國內外市場環境等多重因素的影響,中國研製大飛機的思路也悄然發生了變化。1980年前後,改革開放的大門剛剛拉開,各行各業興起了合資辦企業的新模式,在飛機製造領域,中國很快接到了一根“橄欖枝”:美國的麥道公司有意願與中國合資研發大飛機。

儘管波音、空客都是採取類似的模式,但這仍讓C919一直面臨是否自主製造的質疑,特別是50%左右的國產化率,一度被認為過低。但實際上,飛機產業有其獨特性,自主能力並不在於國產化率的高低。

雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越。新的歷史篇章已經掀開,國產大飛機也邁入了走向商業運營的新徵程,所有人都期待著,國產大飛機將在市場的檢驗中證明實力,完成使命。

回頭看來,ARJ21是中國民用航空製造真正的破冰產品,它不但重新找回了自主研發的道路,而且首次真正基於民航市場需求研製,並率先採用了國際主流的“主製造商+全球供應商”模式,它的研發、生產和取證過程,可以說重建了國內民航飛機製造體系,而這套體系一直沿用至今。

雖然前方依然充滿艱難險阻,不過,正如路風所言,人們希望C919能夠成功,但是如果出現不順利的情況,也要以包容的心態和發展的眼光看待,而不應以產品早期的優缺點論輸贏,否則,運十的悲劇將會重演。

再造大飛機中國終究還是沒有放棄大飛機項目。2003年,科技界重新展開了大飛機的討論。中國科學院、中國工程院院士王大珩給國務院寫信,提出重啟國產大飛機的建議。

不難發現,C919要投入市場,還需要闖過多重關卡。ARJ21研發試飛階段花了4年,而局方審定則花了5年。那麼C919取證到底需要多長時間?外界的推測主要是2-3年,也有人認為需要5年。對這個問題,中國民航C919型號合格審查組組長張迎春在接受媒體採訪時表示,“說3年取證太樂觀,說5年取證則太久”。

當時的經驗,零星地來自於運十研製和麥道組裝,從設計階段開始,ARJ21就陷入了超出預期的爭議,而在研製過程中,條件、經驗不足,均導致其進展緩慢,“研發過程比想象的要難,預算被突破,工期也一拖再拖。”

在中國商用飛機有限責任公司(下稱“中國商飛”)浦東總裝基地的草坪上,停放著一架“運十”原型機。這架曾經塗裝鮮亮的大飛機如今已銹跡斑駁,而它身旁石碑上鐫刻的“永不放棄”,浸滿了幾代中國人製造大飛機的熱血豪情。

適航取證難度很大,這一方面是因為國內飛機製造工藝尚處於起步階段,另一方面也是因為中國的適航審定體系本身不健全。但在ARJ21的“探路”下,無論是民航適航審定團隊還是中國商飛,都積累了許多適航審定及工程經驗。

不過,一切才剛剛開始。C919剛剛完成首飛,未來適航、商業化進程還有漫長的路要走,特別是在嚴格的國際適航審定標準面前,C919仍面臨很大挑戰,但這正是它走向國際市場、真正實現商業化所必需的。從這個角度而言,C919在現階段還難言成功。

首飛之後,運十曾先後飛抵北京、哈爾濱、烏魯木齊等國內九大城市,還七次飛越喜馬拉雅山為西藏自治區運送急需物資。不過,從1985年起,這架耗資5.377億元人民幣的大飛機卻再也沒有飛起過。

大飛機的研製涉及面廣、周期長、投資巨大,複雜程度很高,不僅僅是對航空工業水平的挑戰,也是對管理水平的挑戰。在C919研製過程中,中國商飛曾多次坦言,集成供應商的工作不易,新材料的應用也增加了研製難度。

作為ARJ21項目的實施方,中航商飛曾明確表態,需要享受與其他飛機製造商同等的商業地位,自己設計,自己按要求找供應商。而且,中航商飛要找的供應商,並不像運十項目那樣集中在國內,而是要放眼全球,這主要是出於國際適航、出口海外的考慮。