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“中国配方”撑起大飞机自主研发

编辑:互联网营销网时间:2019-09-02 10:05:29阅读次数:

  国产大飞机产业目标

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  《民用航空工业中长期发展规划(2013-2020年)》确立了至2020年我国民用航空工业的发展目标,其中,按照“支线飞机—单通道干线飞机—双通道大型干线飞机”的发展路线,稳步推进民用客机发展,C919大型客机、ARJ21涡扇支线飞机、新舟涡桨支线飞机等一批重点产品实现产业化。根据工程发展阶段计划,C919计划“十三五”开局之年的2016年首飞。从首飞到试飞,老百姓可望在“十三五”收官的2020年坐上国产大客机

  本月初刚刚总装下线的国产C919大型客机,连日来成了网络上的超级“红人”。在上周举行的中国工博会上,C919还获得了工业设计金奖。评审专家表示,参评工业设计金奖的条件为产品设计概念新颖、外形美观,体现出较高的设计水准;具有独特的功能特点,能够实现工程应用或批量生产,满足市场需求;拥有自主知识产权。

  针对先进的气动布局、结构材料和机载系统,C919研制人员共规划了102项关键技术攻关,包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律设计、主动控制技术等。先进材料首次在国产民机大规模应用,第三代铝锂合金材料、先进复合材料在C919机体结构用量分别达到8.8%和12%。C919的研制成功和商业成功,将带动我国经济和科技发展,使中国航空工业向更高领域迈进。

  踮起脚才能够得着国际标准

  8.8%、12%……在枯燥的数字背后,是C919团队付出的巨大努力。

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  中国商飞公司上海飞机设计研究院标准材料设计研究部副部长袁宇慧告诉记者,飞机上使用的复合材料具有质量轻、耐腐蚀的特点,一方面可以降低飞机的自重、增加载客量,另一方面还能减少后期维护的费用。

  她告诉记者,世界上每一家飞机制造厂商生产的每一种型号飞机,都有一套只属于自己的材料标准。这些材料标准,就像可口可乐的神秘配方一样,具有自主知识产权,别人是买不到的。“中国配方”可谓来之不易,从2008年到2012年,袁宇慧和团队花了4年时间才把C919材料的标准文字、内容部分基本确定,但具体到每个部位每种材料的纤维量、拉伸长度、树脂含量、物理性能、化学性能、力学性能等数据,需要材料师通过实验室比对、实操测量等繁琐而又枯燥的方式获得。

  对此,C919总设计师吴光辉表示,我国在大型客机的实践上已停止了很多年,因此诸如复合材料的设计参数、定值积累极少,加上要参照最新国际适航标准,研制起来必须付出更多努力,“踮起脚来才能够得着”。

  凭“真功夫”让供应商心服

  中国商飞公司用“主制造商-供应商”模式制造C919。但要管理好海内外供应商,聚全球之智,中国商飞首先要拿出自主研发的“真功夫”。

  与此前研发模式不同,中国商飞自行研发了飞控系统的核心技术,即飞行控制律的算法。这些研发模式的改变都代表中国商飞在大型商用客机核心技术上的突破。

  研发过程中,飞控系统的国外供应商只负责将中国商飞设计好的算法与方案进行功能的实现。每次,对程序设计是否合适,国外供应商只回答Yes或No,故障原因则需要中国商飞自己进行定位与更改。但现实是,国内相应领域的研究几乎为零。面对“低起点”的现状和“高标准”的要求,这一研发注定是一场硬仗。

  控制律攻关队队员余圣晖介绍,“飞行员通过侧杆控制飞机的运动响应是一个复杂的控制算法,数据处理工作量非常大。一个参数的改变往往会带动其它参数的变化,有些参数的确定大都要来回迭代十几次,有的甚至几十次。”

  令人欣慰的是,目前中国商飞在飞行控制律设计方面有了重大突破,不仅可以支持首飞的需求,还能支持后续一定阶段的试飞工作。“C919的控制律设计填补了国内民机空白,将来我们希望能够实现诸如阵风减缓等更多复杂的功能,令我们的飞机更加先进、更加舒适。”余圣晖说。

  播一批种子,收获一片蓝天

  “播一批种子,收获一片蓝天”,研制大型飞机被视作新世纪建设创新型国家的重要标志性工程,它肩负着带动一批重大领域科技提升,使中国航空产业迈向更高领域的使命。

  在总装下线后,C919还要进行试飞,这是在真实的大气条件下,对飞机、发动机及机载设备进行探索研究、验证和鉴定的系统工程。最终,C919还要通过中国民用航空局的适航认证,确认飞机设计、制造满足保证安全的基本要求。但无论如何,中国的大飞机梦已经迈出了坚实的步伐。

  “十三五”期间,以互联网+、通信、高铁、航空航天等高端制造业和高科技产业蓬勃发展,我国经济转型升级将步入从量变到质变、从产业规划到发挥市场力量推动的崭新阶段。其中,航空产业覆盖机械、电子、材料、仪器仪表、化工等几乎所有工业门类,涉及空气动力学、人机工程学、系统工程学、项目管理等数百种学科。从某种程度上说,航空产业发展牵一发而动全身。

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  《民用航空工业中长期发展规划(2013-2020年)》确立了至2020年我国民用航空工业的发展目标,其中,按照“支线飞机—单通道干线飞机—双通道大型干线飞机”的发展路线,稳步推进民用客机发展。民用飞机产业化实现重大跨越,C919大型客机、ARJ21涡扇支线飞机、新舟涡桨支线飞机等一批重点产品实现产业化。其中,C919将通过技术转移、扩散、溢出,促进中国各个地区、各个行业的创新发展融合升级,为整个产业链的体系发展奠定扎实根基。

  中国商飞公司董事长金壮龙表示,根据工程发展阶段计划,C919计划“十三五”开局之年的2016年首飞。航空工业界人士估计,从首飞到试飞,老百姓可望在“十三五”收官的2020年坐上国产大客机。

  而对于上海来说,服务国家战略,积极争取国家支持,将重点推进包括民用航空发动机与燃气轮机、大飞机等在内的一批重大产业创新战略项目建设。围绕建设具有全球影响力的科技创新中心,上海和中国商飞都将大有可为。

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