“我是做大飛機艙門的!”杭州小夥子講述艙門的0.001毫米 | 國產大飛機C919背後的故事和杭州科技

“我是做大飛機艙門的!”杭州小夥子講述艙門的0.001毫米 | 國產大飛機C919背後的故事和杭州科技

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今天(5月28日),C919大型客機完成全球首次商業飛行。

中國東方航空使用中國商飛全球首架交付的C919大型客機,執行MU9191航班,從上海虹橋機場起飛,順利抵達北京首都機場。

首次商業飛行後,從明天(5月29日)開始,東航首架C919大型客機,將在上海虹橋—成都天府航線上實行常態化商業運行。今後,廣大旅客可以選擇乘坐國產大飛機出行了。

從立項到商業飛行,C919歷經了16年,而從中國人的“大飛機夢”算起,已經穿越了53個春秋。

製造一架大飛機真的很難嗎?

逐夢國產大飛機53載

什麼是大飛機?在民用領域,通常指的是起飛重量100噸左右,載客超過150人的飛機。C919全機長38.9米,翼展35.8米,機高11.95米,座級158-192座,航程4075-5555公里。

大型客機研發和生產製造能力是一個國家工業體系水平的重要標誌,也是一個國家整體實力的重要標誌。回顧歷史,中國大飛機研製之路走過了一段艱難、坎坷的歷程。

1907年,旅美華僑馮如在美國奧克蘭創辦一個飛機制造廠,兩年後,第一架飛機——“馮如一號”試飛,揭開中國人制造飛機史的第一頁。

此後,我國相繼成立了福建馬尾海軍飛機制造處、中央(杭州)飛機制造廠、南昌飛機制造廠、成都飛機制造廠等,生產中國人自己的飛機。

但這些飛機制造廠主要以修理和組裝為主,還沒有生產製造的能力。到1949年新中國成立時,我國的飛機也少的可憐。以至於在編排開國大典閱兵儀式飛行編隊時,周恩來總理說:“飛機不夠,我們就飛兩遍”。

1954年7月26日,初教-5教練機飛上了天空,宣告中國自制的第一批飛機試飛成功。據航空工業洪都公司原副總工程師蘇榮富回憶,當時大家聚在試飛站,排著隊地看,互相拉著手唱《咱們工人有力量》。飛機上天了,大家高興得不得了。

等待試飛的初教-5(來源 央廣網)

從那個時候開始,中國能夠自己製造飛機。於是,中國開始有了製造大飛機的夢想。

1970年8月,我國首架大型民用飛機項目正式啟動,上海飛機制造廠負責飛機的製造,代號“運十”。經過十年艱苦奮鬥,1980年9月26日,中國人自主研製的第一架大型噴氣式客機運十首飛成功。

運十的研製成功在當時中國的經濟條件和技術水平下可謂創造出了一個奇蹟,但之後由於種種原因,項目被擱置。在隨後的上世紀80年代末和90年代,我國又進行了幾次國際合作來發展民用飛機,最終這些嘗試都未能持續推進。

但逐夢大飛機,中國從未中斷。隨著經濟的快速增長和民航事業的發展,研製具有自主知識產權的商用飛機被再次提上日程。2002年,我國的ARJ21新支線飛機項目立項。

終於到2007年,大型客機C919研製項目正式啟動。又是經過十年艱辛,2017年5月5日,C919在上海浦東國際機場實現首飛。

此後,又經過長達6年的飛行驗證,C919終於迎來首次商業飛行,逐夢國產大飛機53載,中國人終於坐上自己生產的大飛機翱翔天空。

製造一架大飛機需要什麼?

時至今日,放眼全球200多個國家和地區,此前也只有波音、空客兩個大飛機“寡頭”,也只有美歐等少數國家擁有自己的大飛機。
製造一架大飛機,到底需要什麼呢?

設計,是國產大飛機需要邁過的第一道坎兒。要設計出一架全新的大飛機並不容易,首先要解決的是氣動佈局問題,沒有好的氣動佈局,你的飛機就飛不起來或者飛起來不受控制。據瞭解,C919採用全國聯合設計,來自全國13個省市、47家單位、468位專家參與其中,突破控制律等163項關鍵技術。

其次要能把設計圖紙變成一個個精密的零部件。據商飛官網介紹,C919採用主流客機制造國際通行的“主製造商-供應商”模式。國內有22個省市、1000多家企事業單位、30萬產業人員參與了C919大型客機研製,包括寶鋼在內的16家材料製造商和54家標準件製造商成為大型客機項目的供應商或潛在供應商。

僅僅C919的機體結構,就有包括沈飛民機、西飛國際、成飛民機、哈飛集團、洪都集團、昌飛集團、上飛公司,以及航空工業特種結構研究所(637研究所)、航天特種材料及工藝研究所(航天306所)、浙江西子航空工業有限公司等單位共同製造。

完成了飛機的設計和零部件生產,研製飛機的艱難才剛剛開始。在一架先進的民航客機上,有幾十套高大上的系統和幾百萬個高精尖的零部件,要想把這幾百萬個零部件組裝成一架大飛機也不容易,因為它的部件來自不同的地方。

C919的機頭來自成都,前機身、中後機身來自南昌、中央翼和副翼來自西安、後機身來自瀋陽、起落架和艙門來自哈爾濱,製造過程中難免產生誤差,而組裝時要求精至毫釐,比如機身與機頭的縫隙,要求不能超過3毫米。因此,還需要有一支數萬人的高技術裝配技術團隊。
組裝成功夠,還要經過重力、壓力、耐力等靜態測試,此後還有高溫、高原、嚴寒、濺水、鳥撞、結冰、最小起飛速度、誤操作起飛、剎車失靈等數不清的環境飛行測試,在任何一個環節,任何一個零部件出現問題,都要進行再改進和再測試。

現在回到文章開頭的問題,製造一架大飛機很難嗎?

或許我們可以借用1993年黑海造船廠廠長馬卡洛夫回答如何才能繼續完成“瓦良格號”建造時的一段話:

“要完成它,我需要蘇聯、黨中央、國家計劃委員會、軍事委員會、9個國防工業部門、600個相關專業、8000家配套廠家;總之,我需要一個偉大的國家。”

今天,“瓦良格號”已經在中國重獲新生,就是我們的“遼寧艦”。

國產大飛機逐夢半個世紀亦如“瓦良格號”建造,需要一個偉大的國家。

C919如何走出國門飛向世界?

商業載客飛行之後,意味著C919國產大飛機的路走完了嗎?

遠沒有!

C919大型客機是我國按照國際通行適航標準研製、具有完全自主知識產權的全球新一代單通道幹線客機。

這句話這麼個關鍵詞:國際通行適航標準。

也就是說,C919大飛機要走出國門並運營國際航線,還需要相關國家頒發的適航證。

目前,由美國聯邦航空管理局(FAA)以及歐洲航空安全局(EASA)頒發的適航證含金量較高,得到全球絕大多數國家的認可。

遺憾的是,一直到現在FAA和EASA都沒有向C919頒發適航證。

從尺寸、載客量等指標來看,C919對標的是美國波音737以及歐洲空客A320。雖然飛行經驗方面不及它們,但C919在價格上卻有較為明顯的優勢,是兩大機型的有力競爭者,這或許是FAA和EASA拒絕向C919頒發適航證的重要原因。

不過隨著C919商業飛行里程越來越多、安全性得到不斷驗證的情況下,FAA和EASA向其頒發適航證是遲早的事。

C919大飛機與浙江

“我是做飛機艙門的”

在國產大飛機的研製過程中,繞不開浙江的身影。

1933年,國民政府在杭州投資建立中央飛機制造廠杭州公司,這就是民國時赫赫有名的中央(杭州)飛機制造廠,也是當時最現代最先進、規模最大的飛機制造廠。

製造廠的中方監理王助,是美國波音公司的首任工程師,他也是中國近代航空事業的奠基人。這裡培養了新中國第一架噴氣飛機總設計師徐舜壽等,就連錢學森考取麻省理工學院航空系之後也在這裡實習一年多。

現任工信部部長的金壯龍,曾於2012年至2017年任中國商飛董事長,見證了C919大飛機的研製與試飛。

金壯龍老家在舟山市東蕩村何家塘,1982年,18歲的金壯龍考入北京航空航天大學,就讀飛行器設計專業,這是他人生第一次離開舟山群島。

2007年是金壯龍轉折性的一年,這一年C919大飛機項目啟動,金壯龍從航天領域轉到了民用航空領域,但任大型客機項目籌備組副組長。次年,中國商飛經國務院批准在上海成立,金壯龍擔任總經理,開始了國產大飛機的研製工作。

說完C919的“掌門人”,再來說說C919的兩個門——應急發電機艙門(RAT門)和輔助動力裝置門(APU門),這是地道的“浙江貨”,由浙江西子聯合控股有限公司生產。

西子航空是中國商飛確定的九大機體供應商中的唯一一家民營企業,西子聯合董事長王水福說,C919把我們帶進了航空這個領域,我們感到很幸運。

這兩個艙門項目,涉及30多項航空特種工藝技術,涵蓋數控機加、鈑金成形、熱表處理、金屬膠接、理化測試、複合材料、部件裝配等過程,結構複雜,科技含量極高,對參與者有著很高的要求。

西子航空總工程師傅雲說,航空製造業的零部件生產非常嚴格,哪怕是殘留的一顆小鋁屑沒清除,就可能造成幾萬甚至幾十萬美元零部件的整體報廢。在驗收時,甚至要用手電筒順著一排排的鉚釘逐顆照過去,只要稍有陰影的地方就必須返工。

今年31歲的胡騰飛來自杭州臨安,2015年畢業於杭州職業技術學院友嘉機電學院,現在是C919客機艙門裝配技術人員。他是第一批被招入西子航空公司的高職生。

雖然祖祖輩輩都沒與飛機打過交道,但冥冥之中父母卻給他取了“騰飛”這個名字,“本來父母希望我將來我長大成人,能出人頭地,一飛沖天,沒想到二十多年後,我還真的和‘騰飛’結下了不解之緣。”

生產飛機零件有多嚴苛,胡騰飛打了個比方:如果學校裡零件要求的誤差在0.1毫米的話,在飛機生產車間要求精度就要達到0.001毫米,差不多相差100倍。

自從參與大飛機制造,胡騰飛就落下“職業病”,看什麼工業品都覺得做工不夠細緻,瑕疵很大。

有一次,他的車被人颳了,去修理店維修時,總覺得拼接得縫隙太大:“當時修車店還不服氣,覺得我是故意挑刺,直到我說‘我是做飛機艙門的’,他們才不吭聲”。

大國重器:C919國產大型客機發展大事記


橙柿互動·都市快報 記者 殷軍領 程超

製圖 劉靜楠 毛迪


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