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C919诞生记:让中国的大飞机翱翔蓝天

赵明聪 1039调查团 2024-02-08


欢迎关注“一路向前,中国加速度”大飞机系列报道。去年5月5号下午2点,在上海浦东国际机场的第四跑道,C919大型客机在国人的瞩目下飞上蓝天,在天空中留下了国产大飞机的印记。



C919首飞图片/商飞提供


C919是我国首款按照最新民航规章自行研制,具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机,座级158到168座,航程4075到5555公里,可以满足国内和区域干线市场的需要。C919的首次飞行历时79分钟,航程虽短,却为中国百年航空工业史画下了浓墨重彩的一笔,为中国的“大飞机梦”取得了历史性突破。


C919首飞图片/商飞提供


从2008年C919大飞机项目立项,到2017年第一架机成功实现首飞,历经了近10年时间。从设计、制造到首飞,每个环节的研制人员都倾心付出,点点滴滴成就了大飞机的蓝天之旅。


C919在总装车间,背后的“长期奋斗”格外醒目/商飞提供


设计:精益求精


 

C919的主要设计思路就是通过关键技术攻关和创新技术,追寻着安全、经济、舒适、环保的设计理念。C919的总设计师吴光辉说,近10年时间,研制团队铆足了劲儿,一刻也不敢放松,为让C919成为一款综合最优、市场欢迎的飞机而努力。


      C919总设计师吴光辉正在接受采访/辛疆琦拍摄


 C919采用了先进的气动布局,通过性能更为优化的超临界翼型和局部的融合设计,比同类主流减少了5%的阻力。此外,C919还采用了4块大面积双曲面的承载式风挡设计,能够为机组人员提供更好的视野,总体上降低结构重量,而这是在大飞机设计领域的首次尝试。

      C919的前风挡设计/商飞提供

 

每一次方案的确定,“能不能实现创新”和“现有能力是否可以达到”的矛盾都在吴光辉的心里交织,因为C919不仅凝聚着几代人的航空梦想,更可能决定着未来中国商用飞机的发展路线,所以每一步设计团队都走得很慎重。

 

采访团队和吴光辉合影/商飞工作人员拍摄


飞机的航电系统相当于人的大脑和五官,整架飞机的健康状态和工作状态、飞机应该怎么飞、如何回避危险气象、如何与地面沟通,都是通过航电系统进行的。


C919驾驶舱内的精密仪器/商飞提供


C919副总设计师周贵荣介绍,C919采用了高度综合化、模块化的航电系统,原有需要通过硬件产品实现的功能,变成了软件,整个设备的成本、重量、功耗大幅度下降。而增强视景、合成视景、空地互联等先进功能的引入,让飞行员原本起降的时候肉眼看不见的外界,通过系统和设备清晰看到,真正做到让飞行员看得清、看得远,飞机的可靠性、安全性都有很大提升。


C919副总设计师周贵荣讲述航电系统设计/辛疆琦拍摄


C919拥有完全的自主知识产权,这让国人自豪,但其实C919航电系统的设计也经历了一个是由供应商集成交付,还是自主设计集成的抉择,周贵荣说,这是当时最难的一个抉择。


因为承担集成,意味着商飞要承担系统的总体设计、过程管控、综合验证的全过程责任,需要吃透技术并把控各项重要的关键细节,而这对当时的技术、体系、人力资源等各方面的基础和储备都是一个极大的挑战。但C919的设计团队,最终选择接受了这个挑战。


C919副总设计师周贵荣正在接受采访/辛疆琦拍摄


“因为飞机上几乎所有的系统都要跟航电来进行交流,任何一个系统的变更都会导致航电系统做适应性的改变,如果是不做这个,我们可能永远没有办法成长,没有办法形成自己的能力。”周贵荣的语气缓慢又坚定。


工作中的周贵荣/来自网络


也正是因为这样,周贵荣和参研人员感到了空前的压力,首飞前为了确保飞机的实际状态和预期的设计一致,进行了试验室地面综合试验,机上功能试验等多种试验。周贵荣说,由于首飞前研制进度非常紧,试验排期密集,研制人员曾经一百个小时的时间连续工作,试验的间隙困了,就在车上的椅子上靠一会,争分夺秒,最终圆满完成任务,确保了首飞的安全和进度节点。


首飞那天,周贵荣就坐在试飞中心指挥大厅里紧紧盯着C919的每一个动态,在它成功起飞的那一刻,他在心里大声欢呼。周贵荣眼眶湿润着说,这就像看到自己的孩子第一次学会了迈步,前期再苦也是值得的。


采访团队和周贵荣合影/商飞工作人员拍摄


除了“最强大脑”,C919还有拥有“最强身体”,这体现在飞机的结构设计上,也就是机身、机翼、舱门等各个部件。C919的设计采用了大量先进材料,这是第三代铝锂合金、复合材料首次在国产商用飞机上大规模应用,总占比达到C919飞机结构重量的26.2%。


C919总体外观/商飞提供


结构专业总师、C919副主任设计师崔卫军说,减重就意味着经济,设计团队通过新材料的使用,为减轻飞机的每一克重量奋斗。崔卫军表示,在C919的结构和强度设计中,团队也取得了很多创新技术突破,培养了一批人才,设计过程完全不受制于人,而这些是花钱也买不到的。


C919副主任设计师崔卫军和记者合影/商飞工作人员拍摄


C919要投入商用,航空公司等客户和乘客的认可至关重要。为了能把C919打造成“飞行员爱飞,老百姓爱坐的”的明星飞机,设计团队通过问卷、访谈的方式在前期做了大量的需求捕获工作,让驾驶舱和客舱设计都带给用户最好的体验。


C919驾驶舱客舱货舱集成二级团队项目经理刘海燕介绍,驾驶舱内通过平显把飞行员从下显之中解放出来,对飞机实现精确的近景着陆,低能见度情况下的起降起到了重要的作用。此外,在客舱设计中,座位的排距和观察窗比较大,人性化情景光照明的设计,带给乘客宽敞明亮的体验。


C919驾驶舱内部/商飞提供

C919客舱内部/商飞提供


制造:一丝不苟



设计是头脑,制造是手脚。从设计师的图纸到货真价实的大飞机,还需要经过一线工人的精心制造。


走进上海飞机制造公司的钣金生产车间,强烈的噪声就冲进耳朵,钣金工正在操作台前细心地打磨着手中的零件,C919大型客机上的一部分零部件就在这里被生产出来。钣金制造就是把原始材料做成飞机上的零部件,需要经历制孔成形、热处理、手工校形等多道工序。


钣金车间七组班组长、"大国工匠"王伟/辛疆琦拍摄        


由于精度要求高,手工校形的工序就尤其重要,钣金车间七组班组长王伟说,零件的平面度、平直度、角度、贴合度都有精准要求,我们造的零件实际上关系到整架飞机,一定要保证产品质量,质量要达到100%不是99.9%。


在货舱门的蒙皮制造中,面对从没有接触过的铝锂合金材料和0.25毫米的误差标准,王伟在巨大的压力下,依靠长时间的手上功夫的积累,一点点敲出了0.09毫米误差的完美舱门弧线。


王伟讲解钣金制造细节/辛疆琦拍摄


C919的零件制造在钣金工手中毫厘不查,零件的铆接装配也有质检员层层把关,每一颗精度高的零件都要一一检查,确保C919的安全性。上飞公司质量管控中心检验检测部的陈夏萍有着24年的一线工作经验,C919的机翼油箱检查就经历了她的“火眼金睛”。


陈夏萍正在接受采访/辛疆琦拍摄


检验人员的责任就是及时发现飞机装配中出现的问题和误差,用严格的工艺文件去要求技术人员,将飞机的每一颗螺丝钉都装配得一丝不差。陈夏萍说,质检把控着飞机的最后一道质量关,我们要对生命负责。


陈夏萍正在检查机翼装配/记者拍摄


2015年,C919总装下线,明亮通透的外观,蓝绿白的清新配色让人眼前一亮。从装配完成后原始的“绿皮机”到蓝绿白三色涂装,需要四十多人花费十几天时间,这就是“大飞机美容师”——整机喷涂团队的努力。


喷涂团队正在工作/商飞提供


为了打造C919的“完美外观”,零件加工中心工艺师李佳编制了十本工艺手册供喷漆工人参考,保证细节达标。李佳说,因为C919的涂料对温度湿度比较敏感,所以从调漆开始,工人就要特别把关。而在喷涂中更是要注意控制时间,控制厚度,外观上面不能有流淌、流挂、针孔、鱼眼、色差的缺陷。同时,更要保证每一层漆之间的结合力,让飞机即使在恶劣的环境下,也能保持整个外观的完整。


李佳讲解喷涂团队工作/商飞工作人员拍摄


看着一架架C919从喷漆厂房中交出,李佳说,他既自豪又不舍,只希望在喷漆团队的手中,C919的喷涂工作能越来越快,质量越来越高。


首飞与未来


2016年的12月,C919在浦东机场进行了首次滑行试验,这是C919第一次依靠自己的动力,完成行走,但是这第一步走得并不顺利,C919试飞工程师张大伟说,刚一松刹车的时候,整个飞机就有一种明显异常的抖动。期待很久,但同时又给大家当头一棒,但这次小小的失败很快就被解决,实际上这就是我们飞行试验的一个价值。

试飞工程师张大伟正在接受采访/辛疆琦拍摄


去年5月5号,C919终于实现了完美的首飞,而张大伟知道,这完美得来不易,他甚至有些不敢相信。首飞机组的5个人,经历了半年多时间的准备,在标准的飞行手册所列的突发情况外,又多做了30多种突发事件的设想,但这些都没有用到。


C919在79分钟的飞行后,稳稳落地。张大伟说,准备了那么长时间,一次一次的滑行,一次次的训练,竟然真的成功了。这其实是对C919研制团队最大的肯定。


      C919首飞机组/图片来自网络


 首飞只是C919研制过程中的一个环节,目前,C919正在陕西阎良、山东东营、江西南昌开展试验试飞工作。未来它还将面临更加复杂气候条件的考验,张大伟说,要验证它的每一个功能、每一个部件,可能要去加拿大或者北美进行自然结冰试飞,因为我们要找结冰最厉害的地方,要去最北面的地方飞高寒,去更热的地方飞高温。


而这些只是气候试验,还有故障试验和机械性试验等等的重重考验等待着C919和背后的研制人员去面对。


在离C919总装基地不远的地方,就是上海浦东国际机场,伴着风穿过云,一架架飞机在这里起落。而就在C919总装基地的大门口,最醒目的一句话就是“让中国的大飞机翱翔蓝天”。


让中国的大飞机翱翔蓝天/商飞提供



记者 赵明聪/视频制作 辛疆琦

编辑  王敏 /主编 程艳

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