C919的「南航印記」：承擔140餘項目，總設計師是校友

我國自行研製的新一代大型噴氣式幹線客機C919將有可能於今天（5日）下午2點首飛。飛機設計研製是一項科技攻堅的大型工程，為實現「大飛機中國造」，研發團隊實現了100多項關鍵技術攻關。作為具有航空特色專業的高等院校，南京航空航天大學（下簡稱南航大）在C919的研製中承擔了140餘項項目。

（原標題：C919的「南航印記」：承擔140餘項目，總設計師是校友）

從ARJ21（我國首款噴氣支線客機）到C919，南航大共承擔140餘項國產大飛機項目，經費過億元。南航大參與了重要技術方案論證，承擔了多項關鍵技術攻關，並為大飛機研製單位——中國商飛公司輸送了上千名畢業生，培養出了C919總設計師吳光輝、總工程師姜麗萍等一大批核心骨幹人員。

5月4日，南航大科研團隊向澎湃新聞（www.thepaper.cn）介紹了其中一些關鍵技術，解密大飛機背後的技術支撐，以此窺見我國飛機自主研製的時代縮影。

2017年5月5日下午，國產大飛機C919將在上海浦東國際機場首飛。圖為國產大飛機C919今早跑道旁待命。文匯報 謝震霖 圖

從人工到機裝，裝配間隙從2毫米縮小到0.5毫米

據介紹，南航大有數十名教師參與到C919大飛機技術攻關中，其中涉及大飛機項目的裝配、氣動、強度、適航等內容的論證工作。其中最重要的技術之一，就是裝配技術。

所謂裝配，就是將飛機不同部位的零件或組件，按照尺寸協調原則組合、連接，形成更高一級的裝配件或整機的過程。

據統計，飛機製造過程中50%~70%的時間和成本都用在了飛機裝配上。「而因為疲勞壽命等原因，民用飛機對裝配質量要求更高。」南航大機電學院教授陳文亮介紹。

南航大機電學院教授黃翔對澎湃新聞說，過去由於國內製造大飛機經驗缺乏，裝配工作一向由人工完成。「比如要將機翼與機身組合，是由7到8個人人工目測、手動移動機翼來操作。」黃翔說，如此一來，精度和質量很難保證。「容易出現左右機翼不對稱，這對飛機穩定性和油耗都有影響。」

從ARJ21（我國首款噴氣支線客機）開始，南航科研人員自主研發了集數字化測量、控制及檢測於一體的飛機大部件自動對接裝配系統，這種系統，黃翔說，「能夠保證飛機各部段一次性對接成功。」

其基本原理是，在電腦上設置各部段的尺寸、位置，測算好連介面，利用自動移動裝置，在電腦上控制飛機組件或零件的移動，使之按照系統測算和感應裝置自動對準連介面。

「這一操作使得機身機翼裝備間隙從原來人工操作的2毫米縮小到0.5毫米。」也就是說，兩者吻合度更高了，這大大加強了飛機整體的穩固性，延長了使用壽命。

不僅如此，黃翔還介紹，由於C919幾大部段（如機頭、機翼等）分別是在國內不同城市生產，最後統一到上海進行組裝，「有可能發生在組裝時發現各大部件裝配不協調的問題。」這個時候，南航研製的裝配系統就起作用了。「它可以預先對裝備進行測量、模擬，確保沒問題了再運到上海。」

黃翔說，上述系統是2008年開始研製，基本與國內大飛機的研製同步。它體現了國內很多飛機製造技術研發攻堅基本路徑——沒有飛機實體，技術論證靠的都是實驗室模擬。「儘管還是與國外有些差距，但已經是我國的一大突破。」黃翔說。

從無到有，完成首個靜力實驗

「數據與理論計算吻合、試驗成功！」經過八個月多的時間，2011年3月15日，C919「發動機弔掛」靜力試驗在南航機械結構力學及控制國家重點實驗室成功完成。

飛機的靜力試驗是結構試驗的內容之一，藉以觀察和研究飛行器結構或構件在靜載荷作用下的強度、剛度以及應力、變形分布情況，是驗證飛行器結構強度和靜力分析正確性的重要手段。

南航大校長聶宏教授團隊負責的發動機弔掛靜力試驗，是C919大型客機七大部段中首個達到開試狀態的靜力試驗項目。

弔掛裝置是用來將航空發動機固定在飛機上，並且傳遞發動機的推力、承受發動機重量和過載、吸收發動機振動、隔離發動機火區，其結構的形式、強度、重量和安全性是影響飛機性能的重要因素。

「弔掛一般在大飛機上運用的多。」南航大航空宇航學院副教授張明告訴澎湃新聞，此次作為國內首次研製的民用大飛機C919，其弔掛結構也是之前少見的，因而關於它相對應的靜力實驗在國內也屬於首次開展。

「它的集成度較高，結構複雜」。沒有先例，只能「借鑒其他類似結構的靜力實驗模式，逐漸地論證、推翻、再實驗。」張明告訴澎湃新聞。

由於是C919上首個靜力實驗，其成功與否直接關係到C919大型客機後續各項工作的進度。「其中遇到的問題及如何處理，都為後面靜力試驗工作積累了有益經驗，對於大型客機的研製成功具有重要意義。」張明表示。

首飛後最重要的：適航取證

關於安全性，民機研製領域有一句話：研製什麼飛機聽市場的，如何研製，卻要聽適航的。

因而，國內的客機在投入市場前，都要先通過中國民航局的適航審定，通過審查後，政府將頒發「型號合格證」（即TC/TypeCertificate），表示此款飛機的安全性設計符合適航標準規定的「最低安全性要求」。

2010年12月，中國民航局受理了C919飛機的適航申請。此後，適航工程中心編製了《C919飛機審定基礎》，明確了C919飛機適用的適航規章條款、環保要求以及專用條件等，共計419條。

澎湃新聞記者此前從中國民用航空上海航空器適航審定中心獲悉，C919飛機的適航審定有五個階段，分別為概念設計階段、要求確定階段（審定基礎確定階段）、符合性計劃制定階段、計劃實施階段以及證後階段。目前C919飛機已進入第四階段（計劃實施階段）。

這意味著，C919飛機首飛之後還需要繼續開展大量的適航符合性驗證和審定工作。

「光試飛就有數百個科目。要完成整個國內適航審定可能要好幾年。」南航大民航學院教授孫有朝對澎湃新聞說。他的團隊承擔了二十餘項與C919安全性適航相關的項目，貫穿大飛機設計、製造、運營、維修的全壽命周期。

國內外媒體曾報道，C919的出現將與已投入市場的波音-737和空客A320將一爭高低。孫有朝說，相比空客A320當時適航取證時採用的標準，如今的標準又發展了20年，這也意味著C919適航取證的難度更具挑戰。

再者，由於此次是首次大型飛機全程適航，「過去也有一些經驗，如ARJ21，但這次很多適航條款是第一次遇到。所以在適航審定技術上有些難點。」孫有朝說。

孫有朝進一步解釋，官方給出的適航規章條款是一個相對頂層的要求，比如關於系統安全性有一條，是發生災難性事故的狀態極不可能出現，而製造商則要把這一條款轉換為具體的製造要求，這很難。

「 極不可能 這一要求要怎麼解讀，是概率多少，然後要怎麼驗證我這個機器是極不可能的。這要靠建模靠計算。」孫有朝說，這種技術屬於核心機密，有經驗的製造商不會告訴你。所以他們聘請國外的專家諮詢，但諮詢是表面的，他們只能自己不斷實驗摸索。

完成國內適航後，想要打入國際市場，C919還要通過歐洲航空安全局(EASA)或美國航空管理局 (FAA)的適航審定。

據美國彭博社4月27日報道，中國民航局適航審定司副司長王京玲當天在首屆中歐航空安全論壇的新聞發布會上表示，中國計劃年內與美國和歐盟達成新適航協議。報道稱，若中國實現這一目標，將有助於中國國產大飛機C919打入國際市場。

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