C919計劃2021年取得適航證，民航客機研製到底有哪幾步？

作為世界第二大民用航空市場，中國在經濟增長和航空運輸需求增長的同時，不斷實現民航業的增長。中國已經承諾開發兩種主幹飛機型號和兩種區域飛機型號，分別是C919窄體客機和CR929寬體客機，以及ARJ21支線客機和MA60系列渦槳飛機（新舟60）。

C919在進行飛行強度測試中：根據中國商飛公司COMAC的消息， C919客機將在今年下半年進入密集飛行測試新階段。第四架C919原型機已經完成了首次試飛任務，另外還有兩架飛機將加入機隊，預計將總共6架飛機原型機投入密集的飛行測試任務中。中國商飛已收到來自全球28個客戶的815架C919飛機訂單，預計將於2021年獲得適航證書。

中俄聯合CR929寬體客機項目已進入初步設計階段。

ARJ21在商業運營中：ARJ21是中國首架國產的支線飛機，已經開始大規模商業化運營。該飛機設計有78至90個座位，航程為3,700公里。它能夠在高山和高原地區飛行，並能適應各種機場條件。首架ARJ21噴氣客機於2015年交付成都航空公司。到目前為止，該航空公司已在20多條航線上使用了ARJ21飛機，運送了超過45萬名乘客。

MA700將於2021年進入市場：據中國航空工業公司（AVIC）稱，其開發的MA700渦槳支線飛機預計將於2021年投入市場。MA700項目正處於試生產和測試階段。航空工業表示，首架MA700飛機計劃在今年年底首飛。MA700是MA60的升級版，最大速度為637公里/小時，適用於高溫，高海拔和短跑道條件的機場。截至目前，已收到國內外11家客戶的285份訂單。

截至今年6月份，根據中國民航總局公布的最新統計數據，中國共有3,722架民用飛機。

民航飛機研發由七大階段組成。民航飛機研發歷經「概念設計—初步設計—詳細設計—原型機試製—試飛取證—生產優化—後續改進」七大階段。前五階段是投入市場前必經步驟，試飛取證是進入市場的關鍵；後兩階段則根據客機生產情況、市場銷售情況進行調整。

研製周期與設計、配套情況密切相關，寬體客機研製周期長於窄體客機。民航飛機研製周期受設計、配套零部件、材料等多方面影響，波音737NG、737MAX研製周期並未因技術水平提升而縮短，反而由於配套材料、零部件等研發進度不及預期，研製周期延長。寬體客機複雜程度高於窄體客機，研製周期通常在5年以上，A380的研製周期更是超過10年。

第一階段：概念性設計決定飛機市場定位。概念性設計決定了民航飛機的市場定位，飛機製造商與航空公司進行溝通，對未來市場進行預判，結合供應商技術支持情況，確定飛機的初步輪廓。空客公司和波音公司在同一時期由於對市場的判斷不同，空客公司推出了遠程大型「樞紐/輻射」客機A380，波音公司則是推出遠程中型「點對點」客機787。

圖1 空客A380客機的不同概念設計方案

第二階段：初步設計一般需半年到一年，細化飛機的各項參數。初步設計由飛機製造商與供應商、航空公司共同完成，確定幾何尺寸、重量和動力裝置參數，完成氣動計算、強度計算、氣動彈性計算、飛行性能和操縱性穩定性計算、系統功能計算等。同時，飛機製造商開始宣傳工作，對外公布機體尺寸、航程載荷、動力及材料等參數，並提供研製時間表。

第三階段：詳細設計階段完成所有部件的設計工作，確定生產工藝流程。詳細設計階段需完成零件、部件、系統、全機裝配的工作圖紙和生產、驗收的技術文件，還要試製原型機並制定試飛大綱。飛機製造商要定期公布最新進展、訂單情況，以增加曝光率。在詳細設計階段，任何零部件出現設計問題都會導致項目推遲。

第四階段：原型機試製需完成製造和系統的組合測試工作，周期長度最不可控。原型機試製階段，任何一個供應商出現交付拖延都可能導致整個項目延誤，波音787、空客A350均出現了延誤的情況。試製階段還要對機身、機翼等高風險項目進行工藝和強度測試，以提升整機測試的進度。

圖2 翼盒破壞性試驗（左）和機身破壞性試驗（右）

原型機試製有三大關鍵節點：

總裝下線：飛機完成製造，進入全面試驗階段，後續將開展航電、飛控、液壓等各系統試驗、機載系統集成試驗和全機靜力試驗。

滑跑試驗：代表飛機進入首飛準備階段，分為低速滑行、中速滑行和高速滑行。滑行要驗證飛機在滑行振動狀態下，機體結構是否牢固；各系統工作是否正常；飛機的剎車效率是否滿足要求等。

飛機首飛：標誌著飛機已完成所有地面試驗，完成首飛後進入試航取證階段。

圖3 C919下線（左）和C919首飛（右）

產許可證、型號認可證四大證件。

型號合格證（TC）：由適航當局向申請人頒發的證明性證件，代表航空產品符合適航標準中的適用要求，符合適航當局規定的專用條件或具有適航當局認可的等效安全水平，其持續適航文件已獲得批准，在運行中沒有不安全的特徵或特性。

適航證（AC）：是進入他國的門票，由適航當局根據民用航空器產品和零件合格審定的規定對民用航空器頒發的證明該航空器處於安全可用狀態的證件。

生產許可證（PC）：由適航當局向申請人頒發的證明其生產能力的證件。

型號認可證（VTC）：由飛入國適航當局對該產品的型號合格證持有人頒發的證件。

第六階段：生產優化階段優化生產線，對前批次中的問題進行優化。進行設計和生產優化，客機最普遍的問題是超重，在此階段可解決前批次客機的超重問題，優化機體結構。同時，需優化生產線，提高生產效率，管控生產成本。

第七階段：後續改進即發展衍生機型，提高市場覆蓋度。推出系列化機型去適應細分市場，主要體現在座位和航程上。隨著技術水平提升，需對發動機、機載設備、航電等進行更新換代。波音737系列飛機已歷經四代，準確的市場定位，不斷更新的機型，使其暢銷五十年，是窄體客機市場的霸主。

取得適航證是進入國際市場的關鍵

基本所有國家需要EASA、FAA適航證，適航證是航空大國的行業壁壘。歐洲航空安全局（EASA）和美國航空管理局（FAA）是全球兩大適航認證機構，基本上全球所有國家都以EASA或FAA的適航標準作為本國的適航標準。飛機製造商在適航證制訂中扮演重要角色，空客公司和波音公司分別幫助EASA和FAA制訂了相關適航條款。航空產業與適航認證能力相輔相成，強大的飛機製造能力是制訂適航標準的基礎，全球認可的適航認證則可保護本國航空產業，提升議價能力。

圖4 未拿到EASA 或FAA 適航證的「新舟」系列銷售情況

適航證是進入他國領空的行駛證，是進軍國際市場的關鍵。如果沒有EASA或者FAA的適航證，就無法進入絕大多數國家及地區的領空（包括香港和澳門），拿到EASA或者FAA的適航證就代表被國際市場認可。我國「新舟」系列支線飛機由於未拿到EASA或FAA的適航證而只能賣到認可中國適航標準的地區；相比之下，拿到FAA適航證的運-12飛機則可銷往美國、加拿大等西方國家。

適航證發放受政治因素影響極大。政治博弈對適航證的獲取影響極大，俄羅斯寬體客機伊爾-96初期由於政治原因拿不到EASA或FAA適航證，後以供歐天然氣作為談判籌碼，成功換得EASA適航證。C919成功首飛後，李克強總理在與德國總理默克爾舉行中德總理年度會晤時提出，希望德方為中國自主研發製造的大飛機C919取得EASA適航認證提供支持。

雙邊認證協定是解決適航證的關鍵。獲得適航證有兩種途徑：

第一種是直接向EASA或FAA申請，全程按照EASA或FAA的要求進行適航認證，例如俄羅斯蘇霍伊-100向EASA申請試航認證並通過；

第二種是與EASA或FAA簽訂雙邊認證協定，在本國完成適航認證，獲得本國認證等同於獲得EASA或FAA認證。巴西航空、龐巴迪均是通過簽訂雙邊協定完成的認證，簽訂雙邊認證協定意味著一個國家的航空製造、認證能力得到認可，可大大提高認證效率及國際認可度。

文章轉載：兩機動力控制

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