独家专访C919研发团队 看国产大飞机如何长成

中国青年报 2017/5/5 12:09:00

国产大型客机C919在上海浦东机场进行高滑抬前轮试验。新华社图

中国青年报·中青在线记者王烨捷

如果天公作美,我国首架国产民用大型客机C919将在5月5日这天开启它的首次蓝天之旅,这标志着我国民用航空领域的一次重大跨越。

从上世纪70年代国产“运十”客机停止研发以来,我国的民用航空业一直处于“买进口货”的状态。

我国的民航旅客周转已经从90年代初期的230.48亿人公里,急速攀升到2015年的7270.7亿人公里,翻了30倍,年复合增速达到15%,但这期间,我们所乘坐的飞机都是“进口货”。

C919从2008年开始研制,到如今即将实现首飞,它的每一个“成长过程”都备受瞩目。在这只国产大鸟的背后,一批又一批青年人才也在茁壮成长,从20世纪初的“70后”,到现在的“80后”、“90后”,C919首飞背后,有着由青年才俊组成的坚实后盾。

来自中国商用飞机责任有限公司(以下简称中国商飞)的数据显示,该公司35岁以下年轻人占70%以上。国际相关领域专家来中国商飞考察时曾发出这样的感慨:“中国大飞机令人印象深刻的不仅是技术,还有它背后那群渴望飞翔的年轻人!”

C919总装车间。陈肖/摄

570架飞机订单和60%的国产化率

说到C919,不得不说说“国产化”的话题。航空工业的“粉丝”们恐怕不会忘记C919项目启动之初“国产化率大于10%即可”的低标准,而即便是这样的低要求,当时也被一些资深飞行器爱好者认为不易实现;如今,交付下线的成品,不仅拿到了517架的订单,还拥有高达近60%的国产化率。

有人质疑,核心发动机等部件全都来自“进口”,C919到底算不算得上是国产货?

中国青年报·中青在线记者了解到,C919的机头来自成都飞机工业集团,机翼来自西安飞机工业集团,前后机身来自南昌洪都航空工业集团,后机身前段来自沈阳飞机工业集团。

至于大飞机的“内核”,如发动机、通讯导航设备等,C919飞机选择了两条路——一是国外原厂,国内合资;二是原装进口,到一定程度实现部分国产,最终实现全部国产。

“最终实现全部国产化”是中国商飞购买原装进口产品时被设置的“技术市场门槛”,也就是说,一旦某项产品被中国商飞采购,那么它最终的“出路”只有一条——逐步国产化。这是产品生产厂商与中国商飞之间的基本约定。

C919项目立项之初,国务院总理李克强就给国产大飞机定过一个基本的原则——自主设计、系统集成、全球采购、逐步国产。

很多人认为,把一些进口的产品组装起来,其实没有什么太大的难度,没有技术含量。但中国青年报·中青在线记者采访发现,对于已经有30多年没有碰过民用大型客机研发的中国人来说,C919的设计生产、制造达标过程本身,就充满了创新和挑战。

以纤维材料为例,C919机身的15%采用了树脂级碳纤维材料,这是民用大型客机首次大面积使用这种材料,而这种材料在传统大型客机的使用率只有1%左右。

别人不用,不是材料不好,也不是价格太贵,而是这种材料对安装精度的要求太高,一般人使用这种材料无法完成它对“对接”要求的精度,因此使用不多。

上海飞机制造有限公司(以下简称上飞公司)飞机总装车间副主任高远告诉中国青年报·中青在线记者,C919所使用的树脂级碳纤维材料重量轻,同等强度的前提下,它的重量能比一般传统材料轻上80%;它的疲劳寿命也更长,一般金属银材料的使用寿命为20年或6万个飞行小时,而它可以达到30年或9万个飞行小时,结构寿命可以提高50%。

一个问题是,这种材料被用于飞机制造中,要求的对接精度,比火箭还要高出三四个数量级,靠传统的量具来实现“精度”的方法,不适用了。

在C919的制造过程中,中国人第一次实现了大部件的自动对接,通过激光定位和跟踪法,能使得对接精度比过去高出两个数量级。

有了“壳”,芯子怎么办

打个最易懂的比方,如果在飞机的外壳上,凿开一个小洞,再用一块复合材料补上这个洞,你认为应该补到什么程度才算过关?C919的要求是,肉眼看不出补过,“补丁”与原材料之间的“阶差”在0.08毫米以内。

0.08毫米是什么概念?它比手机贴膜的厚度要薄上好几个数量级。“肉眼看不见,有经验的师傅用手摸才能摸出差别来。”上飞公司制造工程部副部长王辉告诉记者,如果没有一定的技术水平,就算把一架波音747客机拆卸下来放在你面前,你也不可能再把它组装起来。

王辉说,制造工程部就相当于是一个翻译,它要把上游飞机设计公司的图纸,翻译成一线工人能看得懂的施工方案、工艺流程。即便是这样一个小小的、不起眼的步骤,中国人都要去国外取经。

在C919开工前,上飞公司与麦道合作生产制造过麦道82和麦道90机型的飞机,这一过程中,麦道提供工艺流程,上飞公司负责生产。从一定程度上来说,与麦道的合作,使得上飞公司制造工程部逐步成长,最终才能独立掌握工艺流程。

即便如此,还是有人会感到不屑,不就是造个壳么?“芯子”有多少是中国人的成果?

30岁的周琦炜对此最有发言权,C919上所有与电缆有关的部门,全都归他和他的团队管。他们共有24人,平均年龄30岁上下,但他们承担着一架飞机正常运行最关键的环节——725处线缆的排线布管,15万个零件的安装配组。

这些线缆,就像是人体中的“神经线”“血管”一样,稍有不慎,就会导致“器官”故障。显示器可能不亮,油门杆可能控不住,操纵杆可能会失灵……而所有布线,并不是一张图纸就能解决问题的。

“图纸是主观设计,一切以实物为准。”周琦炜告诉记者,布线常常要向设计团队反映实际情况,很多设计思路在实际布线过程中不能实现,这种时候,布线团队也要承担一部分“设计功能”,向设计师提出修改、反馈意见,再等待设计师重新出具更符合实际的图纸来,“没有天赋,干不了这活儿。”

年轻漂亮的龚文秀,也是负责飞机内部“芯子”管控的。她是上海飞机设计研究院构型管理团队的成员之一。她的工作,就是在首飞前,把整机的技术状态调整到最佳。飞机的导航、通信系统,并不是买来安装就能直接使用的,它需要不断调试,不断纠正系统错误,才能正常运作。

龚文秀的工作,就是“纠偏”。每一次检查,她手里都要提着厚厚一摞工艺规范材料,逐一核对。一些因故没能实现的系统功能,她和她的团队要评估,为什么不能实现?对首飞有什么影响?是否一定必要实现?再做反馈。

C919之后,“939、949”长啥样

如果说,前述“俊男靓女”们都在为C919首飞做准备的话,那么下面的这一位,则是在为未来的“C939、C949”做准备。

他叫张弛,中国商飞北京民用飞机技术研究中心(以下简称北研)未来产品与技术研究团队的副组长。他和他的团队,负责C919的“未来机型”。他们给自己起了一个颇为梦幻的名字——梦幻工作室,负责“灵雀”项目。

“灵雀”项目,说通俗些,就是设计研发缩小版的大飞机,这种“灵雀”飞机更具有未来感,无人驾驶,体积极小,一台飞机的成本只有C919的百分之一不到。但它,却承载着中国大飞机梦的未来。

灵雀飞机,是一种缩比验证机型。造一架大飞机需要花费极大的成本,并承担创新技术领域的高风险,但缩小版的“灵雀”,成本低,可以更加“梦幻”。

最新款“灵雀B”机身和机翼融为一体,更加经济、更加舒适,它的尾翼只有两片,比一般的三片尾翼飞机阻力更小。

这个全部由30岁左右青年人组成的团队,如今正在为解决机票贵、飞机油耗大这样的世界性难题而做研发。

“真正的创新,不惧怕失败。”张弛说,这个团队,过去常常收到同行们的建议,“你们这个方案行不行的?可能不行吧?”

但张弛告诉记者,在各种讨论声中,梦幻工作室已经从2012年至今做了9架缩比试验机了,也出现过小飞机起飞后失控、地面调度不成功的案例,“没有失败的,就不是创新,那叫模仿。我们不干这个。”

张弛说,年轻就是梦幻工作室的资本。

中国青年报·中青在线记者了解到,中国商飞目前已累计组建了上飞院C919项目飞机级联合试验青年突击队、上飞公司飞机总装车间C919大型客机系统总装青年突击队等349支青年突击队,命名北研中心复合材料与结构研究团队、试飞中心场务工程青年技术团队等60支青年文明号。

在ARJ21客机试飞取证、航线示范运营,C919大型客机设计研发、总装制造、首飞准备工作中,商飞青年发挥了极大的先锋队和生力军作用——10支青年创新创业团队,成员超过230名,平均年龄不到30岁,承担了C919大型客机控制律攻关等37项民机关键技术攻关。

中青在线上海5月4日电

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