中國(guó)自研大飛機(jī)面臨發(fā)動(dòng)機(jī)與復(fù)合材料兩大難題
當(dāng)今的中國(guó)已經(jīng)步入了科學(xué)、理性的發(fā)展軌道。中國(guó)已把大型客機(jī)項(xiàng)目確定為《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》的十六個(gè)重大專項(xiàng)之一。國(guó)務(wù)院在二00七年批準(zhǔn)了大型飛機(jī)研制重大科技專項(xiàng)正式立項(xiàng)。
國(guó)務(wù)院總理溫家寶曾表示,造大飛機(jī)是國(guó)家意志,是戰(zhàn)略考慮,是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的標(biāo)志,也有很直接的科技意義和經(jīng)濟(jì)效益。
大飛機(jī)制造:"工業(yè)化領(lǐng)域的皇冠"
"大飛機(jī)"是指重量超過(guò)100噸、擁有150座以上的干線噴氣式客機(jī)。目前僅美國(guó)、歐盟、俄羅斯有能力制造。2007年2月,中國(guó)大飛機(jī)項(xiàng)目正式立項(xiàng),2008年5月,大飛機(jī)項(xiàng)目公司--中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司在在上海揭牌成立,研制工作實(shí)質(zhì)性啟動(dòng)。"如果說(shuō),2007年大飛機(jī)立項(xiàng)和2008年項(xiàng)目公司掛牌是擺下了一張棋盤(pán),那么,過(guò)去的一年,這個(gè)項(xiàng)目可以說(shuō)是在布陣。"曾擔(dān)任大飛機(jī)專項(xiàng)論證小組協(xié)調(diào)員、觀察員的何志慶說(shuō)。
大飛機(jī)制造一直被譽(yù)為"工業(yè)化領(lǐng)域的皇冠",不僅因?yàn)槠涫菙?shù)百萬(wàn)零部件的大集成,更是對(duì)一個(gè)國(guó)家包括電子、機(jī)械、新材料、冶金、化工、工業(yè)制造等諸多行業(yè)全面性檢驗(yàn)的挑戰(zhàn)。目前只有美國(guó)、俄羅斯、歐洲三強(qiáng)擁有制造大飛機(jī)的能力,其中只有美國(guó)波音和歐洲空客兩家具有市場(chǎng)化成功經(jīng)驗(yàn)。"8億件襯衫才能換回一架波音或者空客"的進(jìn)出口尷尬,決定了大飛機(jī)項(xiàng)目在我國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)合理布局里的重要地位。
據(jù)《國(guó)際先驅(qū)導(dǎo)報(bào)》報(bào)道,在外界看來(lái),中國(guó)大飛機(jī)項(xiàng)目的布陣工作,主要圍繞技術(shù)路線、體制架構(gòu)和人才建設(shè)三個(gè)方面開(kāi)展。
飛機(jī)設(shè)計(jì)研制的全部過(guò)程,分為預(yù)發(fā)展、詳細(xì)設(shè)計(jì)、全面試制、適航取證等階段。據(jù)大飛機(jī)項(xiàng)目公司內(nèi)部人士透露,這個(gè)項(xiàng)目已進(jìn)入"預(yù)發(fā)展",正在開(kāi)展技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性研究,同時(shí)進(jìn)行氣動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等一些關(guān)鍵技術(shù)的論證和研究,今年將全面完成可行性論證,深化初步總體技術(shù)方案,并開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和相關(guān)試驗(yàn)。大飛機(jī)未來(lái)的"外形"和"體態(tài)"也已確定。中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司總經(jīng)理助理王文斌說(shuō),COMAC919飛機(jī)將采用超臨界下單翼、翼吊兩臺(tái)先進(jìn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、常規(guī)平尾、前三點(diǎn)式可收放起落架布局形式,駕駛艙將采用兩人制。基本型全經(jīng)濟(jì)布局為168座,混合級(jí)布局為156座。在體制架構(gòu)方面,到去年年底,大飛機(jī)項(xiàng)目已形成總部加設(shè)計(jì)研發(fā)、總裝制造、客戶服務(wù)"三大中心"的整體布局。
航空人才培育也在較近全面提速。目前,中國(guó)大飛機(jī)項(xiàng)目公司下屬研發(fā)人才約有4000多人,而可滿足研發(fā)需要的理想人數(shù)應(yīng)是目前的5倍。為此,這個(gè)項(xiàng)目已研究構(gòu)建"海外引智"機(jī)制,確保在2009年引進(jìn)20名海外高層次人才,引進(jìn)、招聘各類人才2000人。
研制特色:中國(guó)飛機(jī)裝上"中國(guó)心"
歷史回顧:曾遭國(guó)外巨頭喊停
據(jù)《國(guó)際先驅(qū)導(dǎo)報(bào)》報(bào)道,20世紀(jì)80年代中期,中國(guó)提出飛機(jī)工業(yè)發(fā)展"三步走"計(jì)劃,注重和國(guó)外合作開(kāi)展聯(lián)合設(shè)計(jì)研制。1985年,上海飛機(jī)制造廠與美國(guó)麥道公司合作組裝生產(chǎn)MD82客機(jī);1992年起,雙方啟動(dòng)了MD90的組裝。在與麥道合作的同時(shí),1996年,中國(guó)和空客開(kāi)始聯(lián)合研制AE-100型客機(jī)。然而,由于國(guó)際航空企業(yè)格局的變化,1997年8月,麥道公司被波音公司并購(gòu),后者終止了與中方的合作。1998年,空客終止了AE-100項(xiàng)目。至此,中國(guó)大飛機(jī)的研制工作陷入停滯。
"為什么每到合作的關(guān)鍵,國(guó)外巨頭就會(huì)喊停?30年的教訓(xùn)告訴我們,核心技術(shù)是不可能轉(zhuǎn)讓的,我們必須走自主研發(fā)的道路。這就是ARJ21項(xiàng)目和未來(lái)的大飛機(jī)項(xiàng)目為什么要牢牢抓住設(shè)計(jì)權(quán)和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原因。"ARJ21飛機(jī)原總設(shè)計(jì)師、大飛機(jī)項(xiàng)目專家顧問(wèn)吳興世如是評(píng)價(jià)。
自主研制:中國(guó)飛機(jī)裝上"中國(guó)心"
今年年初,在我國(guó)商用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目公司--中航商用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司成立新聞發(fā)布會(huì)上,中國(guó)工程院院士、中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司科技委副主任劉大響表示,我國(guó)有望用20年左右的時(shí)間,讓裝有"中國(guó)心"的"國(guó)字號(hào)"大飛機(jī)飛上藍(lán)天。
這位我國(guó)著名航空動(dòng)力專家說(shuō),我國(guó)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)裝上"中國(guó)心"飛天,大致將分兩步實(shí)施:一是國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)購(gòu)買(mǎi)國(guó)外成熟發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)首飛、開(kāi)展試驗(yàn),國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)同步進(jìn)行研制;二是在適當(dāng)時(shí)機(jī)換上我國(guó)自主研制的發(fā)動(dòng)機(jī)。新任項(xiàng)目公司總經(jīng)理張建表示,通過(guò)這兩步,公司將"爭(zhēng)取讓國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)和國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)同步飛上藍(lán)天"。
國(guó)際合作:不固守"中國(guó)血統(tǒng)"
在中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)代表委員的新聞發(fā)布會(huì)上,中航工科技委主任張洪飆代表表示,大飛機(jī)研制要結(jié)合自主研制和國(guó)際合作;中國(guó)商用飛機(jī)歡迎跨國(guó)公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)公司競(jìng)標(biāo)。
張洪飆指出,中國(guó)商用飛機(jī)公司更多是發(fā)揮中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)的力量,不搞重復(fù)建設(shè)。中國(guó)商飛飛機(jī)公司只搞研究開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成、營(yíng)銷和培訓(xùn)工作。
在第七屆珠海航展上,針對(duì)中國(guó)大飛機(jī)的研發(fā),俄方工作人員表示非常有興趣參與。前蘇聯(lián)以及俄羅斯曾經(jīng)研發(fā)出圖154客機(jī)、伊爾76運(yùn)輸機(jī)等成功機(jī)型,中方也購(gòu)買(mǎi)并使用了上述機(jī)型。雖然目前中國(guó)民航運(yùn)輸公司主要運(yùn)營(yíng)波音和空客的噴氣式飛機(jī),但中國(guó)軍方和支線航空公司對(duì)俄制飛機(jī)依然有非常大的興趣。俄方愿意以技術(shù)參股等形式參與中國(guó)大飛機(jī)的研發(fā),當(dāng)然這有待于雙方進(jìn)一步的商談。
研制硬傷:未掌握發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)
第一、造"心臟"需龐大資金:國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)要有強(qiáng)健的"心臟"。為了既能長(zhǎng)途又保安全的飛行能力,大飛機(jī)必須有一個(gè)強(qiáng)大的"心臟"--大型渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)支撐,這缺乏大飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵技術(shù),正是目前我國(guó)研制大飛機(jī)過(guò)程中的"硬傷"!比較而言,歐洲國(guó)家投入研發(fā)大飛機(jī)的經(jīng)費(fèi)超過(guò)200億歐元,而我國(guó)投入的只有300--400億人民幣,是前者的1/5都不到,投入少又要研制出相當(dāng)高要求的發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)是嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
第二、復(fù)合材料需要突破:對(duì)高端復(fù)合材料的要求也會(huì)影響到我國(guó)大飛機(jī)的研制進(jìn)度,目前我國(guó)的復(fù)合材料研究實(shí)力在全球還大大落后于日本等先進(jìn)國(guó)家,如果未來(lái)10年我國(guó)在相關(guān)復(fù)合材料上的研究還不能取得突破性進(jìn)展,那么國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)研制很可能要受制于人。
第三、人才缺口比較大:人才緊缺也是現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)項(xiàng)目中不得不面對(duì)的難題。飛行商業(yè)運(yùn)作是長(zhǎng)線經(jīng)營(yíng),離不開(kāi)飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造工藝、材料、客服等四種人才。空客的研發(fā)團(tuán)隊(duì)一般需5000多名技術(shù)人員,而如今即使在我國(guó)大飛機(jī)研發(fā)的"重鎮(zhèn)"上海,符合條件的高等院校人才也僅為700人。
◆對(duì)策:大飛機(jī)人才海外受訓(xùn)
中航工業(yè)總經(jīng)理林左鳴在2月17日表示,中航工業(yè)計(jì)劃每年向國(guó)外輸送50-100名技術(shù)骨干,并將堅(jiān)持該人才培養(yǎng)計(jì)劃至少10年,其目的就是為了培養(yǎng)出中國(guó)航空工業(yè)的"領(lǐng)軍人物"。
隨著大飛機(jī)項(xiàng)目的上馬,我國(guó)航空業(yè)國(guó)際化人才的培養(yǎng)戰(zhàn)略也日漸清晰。
支線飛機(jī):為大飛機(jī)探路
目前,中國(guó)首架擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ARJ21-700"翔鳳"新型渦扇支線飛機(jī)在上海首飛成功,現(xiàn)已轉(zhuǎn)入試飛取證階段。
業(yè)內(nèi)人士指出,"翔鳳"的首飛成功,標(biāo)志著中國(guó)在擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的支線飛機(jī)研制上取得了重大突破,也為大飛機(jī)的研制奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
據(jù)《國(guó)際先驅(qū)導(dǎo)報(bào)》報(bào)道,在上海航展上,"翔鳳"引來(lái)了眾多市民的議論:"真像波音737,真像大飛機(jī)!"
這個(gè)"像"字,恰恰指明了ARJ21為大飛機(jī)"探路意義"之所在。
ARJ21-700總設(shè)計(jì)師陳勇說(shuō),飛機(jī)在設(shè)計(jì)之初就希望為乘客、航空公司提供干線大飛機(jī)水平的舒適度。"這意味著,一名乘客乘坐它從國(guó)內(nèi)中小城市前往樞紐城市,再轉(zhuǎn)大飛機(jī)去國(guó)外或其他大城市的時(shí)候,他的感受是完全相同的。"陳勇說(shuō)。
而在中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司總經(jīng)理金壯龍看來(lái),這個(gè)"像 "字不僅在于直觀上的舒適性,與許多低座級(jí)的支線飛機(jī)不同,每架約為70至110個(gè)座位的ARJ21,其技術(shù)水平和特點(diǎn)更為先進(jìn),也更接近150座大飛機(jī)。正因?yàn)榇耍@架飛機(jī)為中國(guó)未來(lái)研制大飛機(jī),在設(shè)計(jì)、研制、試驗(yàn)、取證、營(yíng)銷、供應(yīng)商管理等方面提供了技術(shù)基礎(chǔ),積累了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),也打造了一支非常難得的專家人才隊(duì)伍。一些專家認(rèn)為,對(duì)于致力于研制出大飛機(jī)的中國(guó)民用飛機(jī)事業(yè)而言,ARJ21就有幾分這樣的"開(kāi)道"意味。
2009:大飛機(jī)研制關(guān)鍵年
據(jù)《國(guó)際先驅(qū)導(dǎo)報(bào)》介紹,按照中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司發(fā)布的計(jì)劃表,COMAC919初步計(jì)劃于2014年底至2015年中實(shí)現(xiàn)首飛,并在2016年投入市場(chǎng)。6月6日舉行的大飛機(jī)項(xiàng)目總裝制造中心成立儀式上,中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司總經(jīng)理金壯龍介紹說(shuō),2009年是COMAC919大飛機(jī)項(xiàng)目的"研制年",年內(nèi)將完成五個(gè)方面的設(shè)計(jì)研制任務(wù)。
這五項(xiàng)任務(wù)分別是:完成COMAC919大型客機(jī)可行性研究報(bào)告;向國(guó)內(nèi)外供應(yīng)商發(fā)出系統(tǒng)工作包招標(biāo)書(shū)并基本確定供應(yīng)商;完成初步總體技術(shù)方案評(píng)審;完成工藝總方案、裝配協(xié)調(diào)方案初稿和工藝設(shè)計(jì)規(guī)范;完成展示樣機(jī)技術(shù)準(zhǔn)備、機(jī)頭物理樣機(jī)制造、初步數(shù)字樣機(jī)構(gòu)建和全機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系規(guī)劃。
大飛機(jī)項(xiàng)目公司有關(guān)專家介紹說(shuō),根據(jù)飛機(jī)研制的一般規(guī)律,"預(yù)發(fā)展"大約需要2年時(shí)間,而此后約5年將經(jīng)歷詳細(xì)設(shè)計(jì)、全面制造、適航取證等階段。據(jù)分析,后5年很可能被劃分為2年詳細(xì)設(shè)計(jì)、2年全面制造、1年半適航取證的大致步驟,而其過(guò)程與中國(guó)研制ARJ21的過(guò)程應(yīng)該會(huì)相當(dāng)接近。
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