國產大飛機夢想成真

  國產大飛機夢想成真

  7月初的上海,中國商飛公司浦東基地,雲團低垂,綠草連綿。戶外高篷下,第二架大飛機(10102架機)立於曠野,白色機身上噴塗著巨大的紅色C919標識。一周後,它將轉往東營基地開始試飛。

  去年5月5日,在基地北鄰的浦東國際機場,首架C919大型客機試飛成功,國人“大飛機夢”成真。

  從小到大 從弱到強

  航空工業是典型的高技術、高投資、高風險工業。據日本通產省分析,如果將船舶單位重量創造的價值計為1,那么汽車是9,噴氣式客機是800。“民用航空是一個國家工業整體能力的體現,難度大、價值高。工業體系不完整、水平不高是發展不起來的。”中國商飛公司總經理助理、C919大型客機項目總經理吳躍表示。

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  在浦東基地的草坪上,停放著一架“運10”原型機。掉漆的內飾、老舊的座椅,這架篳路藍縷建造的大型噴氣式客機,是中國民用飛機發展的起步,也是一段曆史時期“飛機夢”的終曲。改革開放以來,我國航空工業經過大量引進合作、轉包生產,成為全球航空制造的重要一支。總體來看,中國航空工業有基礎,產業鏈相對比較健全;有需求,國內外市場空間很大;有規劃,按照《民用航空工業中長期發展規劃(2013—2020年)》規劃的要求,民機事業正穩步發展。

  新世紀以來確定了民用航空三步走發展路徑(支線客機、幹線客機、寬體客機),現在支線客機ARJ21已經交付,窄體客機C919成功首飛,寬體客機項目也已經起步。

  2014年底,ARJ21新支線客機第一次把自主設計、適航取證的流程走了一遍,為C919的研制打下基礎。ARJ21迄今累計訂單453架,交付5架,執飛8條航線,載客突破10萬人次,實現了我國航線上國產噴氣客機零的突破。

  2017年5月,經過10年立項論證、可行性論證、總體方案定義、初步設計、詳細設計、全面試制,試飛取證,C919首飛成功,民機產業化實現重大跨越。“第一架C919飛機在去年飛到西安閻良開展試驗試飛;第二架即將飛往東營進行試飛。大家看到的第三架飛機正在按計劃進行飛控、液壓、燃油等系統安裝,也將盡快投入到試飛中。”吳躍介紹說。

  構建最強最完整的民機產業體系

  C919級別的單通道飛機(相當於波音737或空客A320)是未來的主力機型,根據中國商飛的預測,未來20年,市場約需要2.6萬架單通道客機,僅在中國就有近萬億美元的空間。無論出於戰略還是經濟考量,自主研制的大型客機都不應缺席。

  更重要的是,大飛機研發的產業鏈長、輻射面寬、帶動作用強。“從航空系統的發展來看,國內從飛機級、系統級再到設備級的產業鏈集成,C919的系統集成是最強、最成體系、最完整的。”吳躍說,“作為飛機制造商,我們做飛機級集成,供應商做系統級集成,大家都是按照系統工程的理念和方法建立起體系。產業鏈的帶動和形成是兩個概念,不能說成熟,但我們的框架模型已經建成。”比如航電系統、機載維護系統、顯示系統,以及下面更細分的系統,上下遊產業鏈不斷成長,流體力學、固體力學、計算數學等基礎學科也會隨之發展。

  十年來,我國民機產業體系基本建成:商飛是民機主制造商,聚合了以中航工業、GE為代表的全球15個國家和地區的200家一級供應商,促成國外系統供應商與中航工業、中電科等國內企業組建了16家合資企業,國內民機機體結構、機載系統、材料和標准件配套能力都得到提升。C919項目中,全國22個省市、200多家企業、20萬人參與研制。從這個意義上講,C919的締造者算得上國內大飛機制造的“黃埔一期”。

  “智造”為大飛機“添翼”

  商飛公司是大飛機的“娘家”。來到總裝制造中心智慧數控車間,高大寬敞的廠房裏機器錯落有致。據數控機加車間黨支部書記許江煒介紹,這裏主要承擔飛機零部件的研制、生產工作,其產品用於C919大型客機、ARJ21新支線客機,也用於波音、空客轉包生產項目。

  傳統數控機加車間內常見的景象是:穿戴好防護工具的技術工人,站在數控機床前,利用雙手操作機器,將毛坯件加工成飛機上一個個零件。這樣的生產方式對技術工人的手工操作水平要求高,人工成本高且效率較低。

  去年下半年起,總裝制造中心對生產線進行智能化改造。改造後的智能產線上,機器人手臂將飛機角片從數控加工中心內拿出,調轉方向後將其放入清洗槽清洗,自動烘幹,之後沿著自動傳輸線將其精確地置於檢測台相應位置。質檢合格後,這個角片將由無人搬運車運送到托架上,交付至後續生產。

  “數字化改造之前需要800人的車間,現在200人左右就能滿足需要。”許江煒表示。智能產線的投入使用將600mm×800mm飛機零件的生產效率提高了1倍,原來6台數控加工中心至少需要24名操作工人,現在只需要3人來輔助工作,提升了車間設備利用率和生產管理效率,形成多品種、小批量、多工序、高精度產品的柔性智能制造新模式。

  完善的防盜系統,利用先進的現代科技以及產品,提供電子門鎖以及智能讀卡機,該系統包括室內和室外,通過電腦以及網路進行即時的監控和錄影,同時還提供指紋識別等技術用來完善和提高安全係數。

  除了生產線的智能化改造,數控加工車間還引入虛擬現實裝備、智能工具箱、攝影測量系統等設備。維修人員和操作人員戴上AR眼鏡,通過指尖的操作,就可以對機床和刀具加工狀態進行快速判斷。激光掃描零件裝置如同機場安檢一樣對零件進行全方位掃描,快速得到加工零件的尺寸數據並與三維數模進行比對,使得零件檢測分析速度大幅加快,提升產品的入庫效率。同時,運用人臉識別技術、人員定位技術、智能傳感裝置等對人員與環境進行管理,打造智能廠區。

  全球產業鏈合作共贏的碩果

  開放合作是大飛機事業不可或缺的重要條件。早在立項之初,“正確認識和處理自主創新同利用全球科技資源的關系”就被反複強調:“我們的自主創新,完全可以在對外開放的條件下進行,完全可以利用全球科技資源為我服務”,“關起門來一切從頭開始摸索,沒有必要也不可能真正成功”,“要注重有效利用全球科技資源,注重集成國內外先進技術和成熟產品”……

  “民機產業全球化,創新要素在全球范圍內自由流動,為利用全球智力資源、開展全球協作提供了有利條件。C919的首飛成功是全球產業鏈合作共贏的結果。”吳躍表示,“我們制定標准,把最適合的資源集成到自己的平台,提供客戶滿意的產品。”

  通過全球招標,C919集聚中外優勢企業共同參與,拉動整個體系能力的不斷提升。據吳躍介紹,當前,C919大型客機機體供應商總體上實現了自動鑽鉚,基本達到了國際轉包同類水平。通過C919的帶動,供應商的制造能力很快可以達到國際同期水平。

  “自主保障能力的提升不是一日之功。大飛機研制中後期,我們更多地培養國內有交付能力的公司,扶持國內企業,形成配套能力。未來發展後續型號,國內供應商會有更廣泛的參與程度,國際供應商也更願意尋找國內的合作夥伴。”吳躍表示,“波音公司經過幾十年的發展形成一年495架737飛機的交付能力,我們的C919目前有815架的訂單,未來20年市場需求量還會井噴,後期任務很重。”

  離“運10”不遠的地方豎立著一座銀色流線型雕塑,基座刻著“永不放棄”4個大字,致敬“運10”飛機的參研人員和40多年來的民用航空人。“永不放棄”也是大飛機精神。“航空事業的發展是翻天覆地的,近些年世界上新的飛機型號不多,但我們的新型號很多,說明有能力、進步快。”吳躍感慨良多,“任何一個國家的產業和市場都不足以支持民用航空工業,我們要繼續對標國際標准和產品,融入世界。”

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