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【文/歐陽(yáng)桃花、曾德麟】

2024年8月28日，噴涂著五星紅旗的C919飛機(jī)和紅色木棉花涂裝的C919飛機(jī)分別交付國(guó)航和南航。至此，共有9架C919飛機(jī)交付客戶。

C919大飛機(jī)是我國(guó)首次按照國(guó)際適航標(biāo)準(zhǔn)自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的噴氣式干線客機(jī)。它的到來(lái)無(wú)疑讓被波音和空客壟斷的全球干線客機(jī)市場(chǎng)為之一振。從2007年立項(xiàng)到2023年5月投入運(yùn)營(yíng)，C919大飛機(jī)的研發(fā)是一段充滿艱辛和挑戰(zhàn)的歷程。

8月28日，國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)C919同時(shí)交付國(guó)航和南航首架飛機(jī)。 視覺(jué)中國(guó)

眾所周知，在此之前美國(guó)波音公司與歐洲空客公司幾乎壟斷了干線客機(jī)總體設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的全球市場(chǎng)。干線客機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已不僅僅是產(chǎn)品硬實(shí)力之爭(zhēng)，波音和空客為了保持其壟斷地位和利益的持久最大化，試圖通過(guò)適航標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的制定和推廣將產(chǎn)品的直接市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)演變?yōu)槭袌?chǎng)準(zhǔn)入限制這類“軟競(jìng)爭(zhēng)”。

大浪淘沙之下，美國(guó)著名的道格拉斯（包括后來(lái)的麥道）、洛克希德，英國(guó)、荷蘭曾經(jīng)挑戰(zhàn)百人座級(jí)客機(jī)的制造廠商，都在干線客機(jī)項(xiàng)目上傾盡全力但最后被淘汰出局。可見(jiàn)干線客機(jī)領(lǐng)域技術(shù)含量之高、風(fēng)險(xiǎn)之大。

在這一背景下，后來(lái)者要想在國(guó)際干線客機(jī)市場(chǎng)上占有份額，可謂困難重重但又意義重大。

01買不來(lái)的參數(shù)

干線客機(jī)的結(jié)構(gòu)件是飛機(jī)機(jī)體骨架的重要構(gòu)成，涉及機(jī)身、機(jī)翼、尾翼三大部分。決定結(jié)構(gòu)件技術(shù)水平的兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)是氣動(dòng)外形與制造材料。著名飛機(jī)設(shè)計(jì)師達(dá)索曾說(shuō)：“飛機(jī)是飛在大氣中的，所以要想飛得好，自然需要有一張能讓空氣愛(ài)上的‘臉’。”這里的“臉”就是指飛機(jī)的氣動(dòng)外形。

自20世紀(jì)90年代，波音、空客公司出于降低客機(jī)制造成本的需求，把部分結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)包給中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)、中國(guó)航空工業(yè)第二集團(tuán)生產(chǎn)，也間接培養(yǎng)了中國(guó)航空產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)包生產(chǎn)能力。C919客機(jī)則是第一款中國(guó)作為主制造商，按照國(guó)際適航標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)的干線客機(jī)，其結(jié)構(gòu)件技術(shù)突破面臨兩大挑戰(zhàn)。

第一個(gè)挑戰(zhàn)是結(jié)構(gòu)件分解與集成中的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)如何制定。以體現(xiàn)結(jié)構(gòu)件自主創(chuàng)新的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)為例，一架飛機(jī)要先由其市場(chǎng)定位來(lái)決定飛行參數(shù)，而后依據(jù)這些參數(shù)設(shè)計(jì)相應(yīng)的氣動(dòng)外形。C919客機(jī)若想在市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)力，就必須比同類機(jī)型飛行效率更高。“高效率”代表在規(guī)定航速與高度下，能夠產(chǎn)生足夠升力，并且擁有最低阻力。

因此，對(duì)于中國(guó)商飛來(lái)說(shuō)，不是單純氣動(dòng)外形的設(shè)計(jì)技術(shù)追趕，而是第一次就要設(shè)計(jì)出比波音、空客公司同型號(hào)更高效的氣動(dòng)外形，這時(shí)候就必須掌握航速、高度、升阻力等各種飛行參數(shù)。而新進(jìn)入者沒(méi)有“參數(shù)”數(shù)據(jù)積累，也買不來(lái)“參數(shù)”，只能依靠極強(qiáng)性能的計(jì)算機(jī)算出飛機(jī)外形產(chǎn)生的實(shí)際流動(dòng)形態(tài)的近似值，然后花大量的時(shí)間與經(jīng)費(fèi)進(jìn)行理論計(jì)算和風(fēng)洞試驗(yàn)的聯(lián)合驗(yàn)證。

再比如國(guó)內(nèi)企業(yè)給波音轉(zhuǎn)包生產(chǎn)時(shí)，波音要求鈦合金的強(qiáng)度是某一數(shù)值，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商能夠按標(biāo)準(zhǔn)做出來(lái)，卻不知道為什么一定要是這個(gè)數(shù)值，而不是其他數(shù)值。類似的技術(shù)短板在中國(guó)決定自主設(shè)計(jì)干線客機(jī)時(shí)就不得不面對(duì)，即中國(guó)商飛作為主制造商要掌握干線客機(jī)結(jié)構(gòu)件各方面的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，既要知其然，也要知其所以然，否則集成創(chuàng)新將無(wú)從談起。

第二個(gè)挑戰(zhàn)則是國(guó)內(nèi)航空工業(yè)零部件加工能力不足以為C919客機(jī)提供一致性與穩(wěn)定性較高的組件產(chǎn)品。民用航空產(chǎn)品比一般產(chǎn)品零部件要求更高。為了滿足適航要求，零部件不僅要材料輕便經(jīng)濟(jì)，而且要能夠在極端變化與惡劣環(huán)境中依舊保證安全穩(wěn)定。

上世紀(jì)90年代，中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)旗下上海飛機(jī)制造廠曾與麥道公司合作生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)化率達(dá)70%的MD-90-30干線飛機(jī)。

以飛機(jī)中常用的標(biāo)準(zhǔn)件——航空鉚釘為例，航空鉚釘主要用于固定飛機(jī)外機(jī)身的蒙皮，就像穿衣線，連接起飛機(jī)數(shù)百萬(wàn)個(gè)大大小小的零部件。客機(jī)起飛后外部環(huán)境溫度將很快從正常氣溫下降到-40℃左右，氣壓也急速下降，大型客機(jī)使用的高達(dá)上百萬(wàn)顆的各類航空鉚釘不僅要適應(yīng)這種極端環(huán)境，而且每一顆的質(zhì)量都必須一致可靠。然而國(guó)內(nèi)航空工業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，穩(wěn)定配套能力有待增強(qiáng)，雖然可以生產(chǎn)航空鉚釘，但由于缺乏制造經(jīng)驗(yàn)及相應(yīng)的工藝參數(shù)積累，生產(chǎn)的鉚釘一致性與穩(wěn)定性達(dá)不到適航要求。

02破解“合作悖論”

商飛采取與中航工業(yè)等國(guó)內(nèi)供應(yīng)商聯(lián)合攻關(guān)的主供模式以應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)件研制的挑戰(zhàn)。中航工業(yè)成為結(jié)構(gòu)件主要供應(yīng)商的原因是，中航工業(yè)下屬的三大飛機(jī)制造企業(yè)即沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司（簡(jiǎn)稱沈飛）、西安飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱西飛）、成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱成飛）都有承接波音、空客轉(zhuǎn)包生產(chǎn)結(jié)構(gòu)件的經(jīng)驗(yàn)。沈飛生產(chǎn)過(guò)波音777客機(jī)的復(fù)合材料尾翼翼尖以及空客A320客機(jī)的機(jī)翼前緣，西飛生產(chǎn)過(guò)波音747-8客機(jī)的垂直尾翼，成飛作為唯一供應(yīng)商生產(chǎn)空客A380客機(jī)前起落架艙門組件。中航工業(yè)這些轉(zhuǎn)包經(jīng)驗(yàn)有利于配合中國(guó)商飛聯(lián)合攻克上述技術(shù)難關(guān)。

中國(guó)商飛持續(xù)投入基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)以確定相關(guān)技術(shù)參數(shù)，并據(jù)此指導(dǎo)國(guó)內(nèi)供應(yīng)商，進(jìn)而互相提升結(jié)構(gòu)件研制能力。

為了確定C919客機(jī)復(fù)合材料的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)商飛對(duì)7萬(wàn)個(gè)試驗(yàn)件進(jìn)行了測(cè)試，總計(jì)涉及140萬(wàn)條數(shù)據(jù)。為了進(jìn)一步提升聯(lián)合攻關(guān)效果，從2013年起，中國(guó)商飛就組織設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量等部門的骨干人才到各個(gè)機(jī)體供應(yīng)商的現(xiàn)場(chǎng)跟產(chǎn)，目的在于對(duì)供應(yīng)商提供的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行管控，進(jìn)而有助于C919客機(jī)結(jié)構(gòu)件的技術(shù)突破。

談及該問(wèn)題，C919客機(jī)總裝制造項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的高級(jí)經(jīng)理曾說(shuō)道：“記憶最深的是自己在航空工業(yè)洪都的跟產(chǎn)。航空工業(yè)洪都服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略的積極性很高，專門成立了江西洪都商用飛機(jī)股份有限公司，主要承擔(dān)C919客機(jī)前機(jī)身和中后機(jī)身的結(jié)構(gòu)件，并且是國(guó)內(nèi)第一家嘗試使用第三代鋁鋰合金的供應(yīng)商。鋁鋰合金是一塊硬骨頭，中國(guó)商飛與航空工業(yè)洪都兩支團(tuán)隊(duì)在一起同吃同住同勞動(dòng)，才共同把它的加工參數(shù)、測(cè)量檢驗(yàn)方法琢磨出來(lái)。”