全面揭秘國產大飛機C919

5月5日，我國具有完全自主知識產權的新一代大型噴氣式客機C919在浦東機場首飛成功。

記者採訪了解到，C919總裝下線之後，項目在系統集成試驗、靜力試驗、機上試驗、試飛準備等幾條主線穩步推進。為準備首飛，C919已完成118個試驗項目，經歷了包括低滑、中滑、高滑在內的21次滑行試驗，並於2017年3月通過專家技術評審，4月通過放飛評審。

C919真的落後嗎?

在C919總裝下線以後，很多人根本無法理解我國在這個型號上相比於運10取得了多大的進步和技術成就，反而認為，我國在80年代初期就有這種研製水平，現在的C919隻不過是在此基礎上購買了一些國外先進部件進行組裝而已，這對於C919來說也是夠委屈的。

要知道運10的參照藍本是波音707，而C919的直接競爭對手是空客的A320neo和波音的B737MAX，這之間的差異是巨大的!我們就幾個方面來進行對比。

座艙舒適性

通俗點講，就是座位越寬越舒適，C919中間座位是特別加寬的，寬度是C919>A320neo>737MAX8，所以就座艙舒適性講，C919勝!

載客量

就載客量來說，我們對比全經濟艙布局，C919是168座位，737MAX8是175座，A320neo是189座，在載客量方面A320neo勝!

發動機

A320neo用的Leap 1A和C919用的Leap 1C都是78寸的引擎，涵道比是11：1，而737MAX用的Leap 1B則只有69寸，涵道比9：1。但是A320neo還可以換PW1100G，風扇尺寸81寸。理論上A320neo>C919>737MAX。在發動機方面，A320neo勝!

機身結構和材料應用

這三款機型，複合材料的應用比例大致相同。而C919採用了承載式風擋，這種新設計目前很流行，像787就是這一設計。按波音的說法可以減少一點結構重量，也減少一點阻力。737MAX和A320neo還是舊款。以國內現有的水平來說，C919在結構可靠性上追平空客A320neo和波音737MAX是不可能的，但故障率也不會差出一個數量級。

C919的小翼類似於波音787的小翼，而波音 737MAX的是那種夾子樣的小翼，空客 A320neo的則是鯊鰭小翼。要說哪個好，也就見仁見智了。

但就氣動性來說， C919比起競爭對手具有一定優勢。它利用先進手段大幅提升了設計效率。通過採用快速成形技術、先進優化設計方法及精確CFD與優化設計、風洞試驗驗證的無縫結合，C919飛機設計在超臨界機翼、增升裝置、翼梢小翼、減阻技術和流動控制技術方面取得很大的突破，經風洞試驗和不同CFD程序計算驗證，機頭、後體設計減阻1%，翼梢小翼設計減阻2%，機翼弔掛/發動機一體化設計比競爭機減阻2%，總體達到了C919空氣動力設計相對競爭機同比減阻5%的設計要求。

飛行性能

從數據看，C919尺寸最小，起飛重量最低，航程也最短，載客量也是最少。別的數據差別不大，但是航程上來看，C919的航程是4075公里，就其配備的發動機來說，感覺有點不可思議。當然也有可能這個數據是搭載CFM56發動機的數據……就目前的數據來看，A320neo和B737MAX各有千秋。

你不能說C919有多超前，但她並不落後，就像沒有殲10哪來的殲20一樣，飯總要一口一口吃，才能研製出超一流的飛機。和幾十年前的運10相比，C919的進步是巨大的，這是不可磨滅的事實。

C919「挺過」的那些「酷刑」

一架大型客機在首飛之前，是必須要進行一系列嚴格測試的，C919當然也不例外。這架大飛機受過的「考驗」實在是不少，其中有一些甚至可以算是「酷刑」，而在這些「酷刑」中，又以靜力試驗最為「難熬」。

通俗地說，靜力試驗就是讓飛機在地面狀態下，模擬在空中飛行時的受力情況，來驗證在空中到底能承受多大的力量。由於時間長、項目多，因此靜力試驗又被成為飛機試驗中的「馬拉松」。「全機靜力試驗就是檢驗飛機的抗壓能力和承受極限，是對全機和每個關鍵部件及其連接結構分別進行考核。按照適航要求，這些考核既包括飛機結構上的機身、機翼、水平尾翼、弔掛等部段，也包括起落架艙門、機身艙門、各活動翼面等。」中國商飛上海飛機設計研究院強度部部長李強說。

首飛前，C919大型客機必須完成增壓艙增壓、前起連接、主起連接、全機情況、垂尾和方向舵等13項共48個工況的靜力試驗。

把飛機變成「高壓鍋」

很多人可能不知道，在飛機客艙內設計有增壓設備，用來在空氣稀薄的高空給客艙增加氣壓，保持乘客在最舒適的大氣壓下擁有良好的飛行體驗。此時，飛機要承受內外壓差帶來的巨大載荷。飛機的結構設計是否能承受這份載荷的考驗?這是C919大型客機進行的第一項靜力試驗——增壓艙增壓試驗。

「為了保持乘客的舒適度，飛機在高空飛行會使用增壓設備給客艙增壓，使得座艙內部大概相當于海拔2400米左右的大氣環境。」中國商飛上海飛機設計研究院強度部副部長朱林剛說。

飛機進行限制載荷試驗必須考慮飛機在工作中遇到的最嚴苛場景。在增壓艙增壓試驗中，需要模擬0.8個大氣壓的壓差。「在上海的試驗環境大概是1個大氣壓左右，因此，我們要往機艙『灌』1.8個大氣壓的空氣，來模擬這個壓差。別小看這0.8個大氣壓的壓差，它相當於在登機門大小的機身上施加16噸的載荷。」靜力試驗團隊強度部現場負責人趙峻峰說。

「試驗中的飛機就像一個巨大的高壓鍋，國外出現過進行增壓艙極限載荷試驗時艙門爆出的情況。如果有什麼零件被壓力頂飛出來，那是非常危險的。」趙峻峰說，「在試驗時，我們給飛機做了一個防護網，為了更好地觀測飛機受載荷情況，把機身一些部位空了出來。等到做極限載荷試驗時，試驗壓力還要在此基礎上再乘1.5倍來進行。屆時會用個『大罩子』把飛機罩起來，試驗人員也要離開現場，通過預先安裝的感測器和攝像設備測量和觀察試驗。」

機翼翼尖硬被撅起2米

2016年11月8日，C919大型客機迎來「出生」以來第一次也是最嚴酷的一次「展翅」——全機2.5g靜力試驗。這是難度最高、風險最大的試驗項目之一，要驗證的是飛機在2.5倍重力情況下的承載情況。

「載入5%，以5%為一級，逐級加至20%，檢查設備」……

「載入至50%。保載3秒」……

「載入至85%。保載3秒」……

在中國商飛公司民用飛機試飛中心的機庫里，伴隨著監測設備上紅色數據的不斷變化，一條曲線同時在兩側大屏幕上躍動，準確展示出C919大型客機首架靜力試驗機內部的反應——飛機如同做心電圖一樣，渾身布滿白色膠布帶，膠帶內則是緊貼機體表面能敏感測出應力、應變的電阻應變片。這測量的不是C919心臟的跳動，而是機體「骨骼」在外部不斷載入情況下的應變和變形。伴隨著持續載入，飛機開始顯現明顯的外部變化：機翼開始向上一點點翹起……最後，當載荷達到試驗大綱要求的100%時，翼尖向上翹起達到近2米。

最終，C919大型客機順利通過了這項「酷刑」一般的全機2.5g靜力試驗，試驗結果也與試驗前的強度分析高度吻合，表明其強健的「骨骼」與機體足以支撐飛上藍天，為首飛打下了又一個堅實基礎。

「結構必須能夠承受極限載荷3秒鐘而不破壞。別看這短短的3秒鐘，背後的準備工作卻遠遠超過300天。」C919大型客機副總設計師周良道說。

C919首飛，你該知道8件事

C919有多大?

C919客機(COMAC C919)，是中國首款按照最新國際適航標準研製的幹線民用飛機，於2008年開始研製。基本型混合級布局155座，全經濟艙布局169座、高密度布局175座，標準航程4075公里，最大航程5555公里。

C是China的首字母，也是商飛英文縮寫COMAC的首字母，第一個「9」的寓意是天長地久，「19」代表的是中國首型中型客機最大載客量為190座。

C919和波音737、空客A320差不多，屬於「大客」中的入門級機型。

C919是我國第一架大飛機?第一架大型客機?

這兩個說法都不對。

比C919大的飛機我國有好幾款。C919最大起飛重量約為72.5噸，軍用的轟6K轟炸機這一指標超過90噸，被稱為胖妞的運20則達到220噸。

至於我國自行研製的第一款大型客機，那得說是代號「708工程」的運十，1980年首飛，可惜後來型號下馬。

那麼C919究竟是什麼第一呢?它是我國第一款嚴格按照先進適航標準研製並以市場成功為目標的大型客機。翻譯一下，就是飛起來還不算成功，它得讓乘客放心，讓航空公司賺錢才行!

C919是哪裡製造的?

中國造、世界造，都對!

C919採用國際通行的主製造商+供應商模式，主製造商就是中國商飛公司，負責設計研發、總裝製造。飛機結構中，中機身中央翼是商飛製造的，機頭來自成飛，前機身、中後機身來自洪都，機翼來自西飛，垂尾來自沈飛……國內22個省市、36所高校、200多家機構參與研製，16家國際一流供應商為其服務。

聽說C919的發動機是進口的?

沒錯!不過，波音、空客也不生產發動機啊。

全球民機行業，發動機供應商就那麼屈指可數的幾家。C919選用的是CFM公司的LEAP-1C型發動機。相比於眼下主流的CFM56系列，LEAP-1系列的油耗降低16%，氮氧化物排放降低40%，且更為安靜。該系列A型和B型分別裝在了A320和波音737的最新改進型號上。

C919是自主知識產權嗎?

放心吧，自主創新妥妥的!

C919中型客機是建設創新型國家的標誌性工程，具有完全自主知識產權。從2007年2月國務院批覆大型飛機研製重大科技專項正式立項，到2015年11月2日C919總裝下線，再到2017年5月5日首飛，科研人員針對先進的氣動布局、結構材料和機載系統，共規划了102項關鍵技術攻關，包括飛機發動機一體化設計、電傳飛控系統控制律設計、主動控制技術等。

首飛機組(從左到右：工程師馬菲、副駕駛吳鑫、機長蔡俊、觀察員錢進、工程師張大偉)

首飛都有啥「講究」?

首飛構型儘可能簡單，一般採用乾淨或基本構型。無論何種構型，它一定是地面模擬器和其他地面試驗最充分的一種構型，切不可臨時更換成準備不充分的構型及其對應的控制律。

首飛時發動機不開加力，把飛機高風險和發動機高風險儘可能剝離;如果在首飛中要檢查發動機性能，一般放在其他檢查項目之後，並適當提高試飛高度。

首飛空域要選擇，通常是空中交通不擁擠，地面人煙稀少，空地通信無障礙，地面和空中電磁環境乾淨，離試飛場地跑道不遠的空域進行;如有必要，要考慮備降機場。一旦確定備降機場，該機場的條件要有定義，並加以落實。

首飛試飛科目執行高度要合適，既不能太高，也不能太低。太高，飛機性能較差，一旦情況緊急返回場地費時;太低，一旦有問題，故障辨識和處理來不及。尤其是發動機故障，需要無動力進場著陸時，必須有一定的高度餘量來調整飛機下滑航線。一般對高機動飛機而言，首飛高度應在場高3～5km之間為宜。對於新發動機首飛，特別是單發飛機，試飛高度選擇更應該寧高勿低。除了起飛和進場著陸之外，儘可能不在低高度執行試飛科目。從技術上說，現代飛機也沒有必要在首飛中進行低高度通場，不需要讓地面人員靠目視去判斷飛機狀態。

首飛為啥不收起落架?

在首飛時，不收起落架是正常的，因為首飛更突出的是儀式感，並不需要體現性能，只是為了讓大家知道飛機能安全起降。整個過程安全是第一位的。所以，像首飛這樣短時間的飛行流程，起落架不收沒問題。而且，不收起落架還能防止出現收了放不下的情況，另外還可以測試起落架放下構型時的飛行性能。

在天上飛時有啥保障措施?

在首飛時，通常會安排伴飛飛機跟飛觀測，它的任務是在空中對首飛飛機進行實時觀測、記錄飛行數據、拍攝照片和視頻，全力保證飛機在首飛過程中的安全。一旦出現任何問題，伴飛飛機的機組人員將立即向首飛飛機的機組人員發出警告，向地面管控人員報告，並引導首飛飛機安全降落。此外，伴飛飛機還將監測首飛的空中環境，確保不會有其他飛機闖入首飛的飛行線路，並杜絕任何竊密的隱患。

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