中國自研大飛機面臨發動機與復合材料兩大難題
當今的中國已經步入了科學、理性的發展軌道。中國已把大型客機項目確定為《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》的十六個重大專項之一。國務院在二00七年批準了大型飛機研制重大科技專項正式立項。
國務院總理溫家寶曾表示,造大飛機是國家意志,是戰略考慮,是國家興旺發達的標志,也有很直接的科技意義和經濟效益。
大飛機制造:"工業化領域的皇冠"
"大飛機"是指重量超過100噸、擁有150座以上的干線噴氣式客機。目前僅美國、歐盟、俄羅斯有能力制造。2007年2月,中國大飛機項目正式立項,2008年5月,大飛機項目公司--中國商用飛機有限責任公司在在上海揭牌成立,研制工作實質性啟動。"如果說,2007年大飛機立項和2008年項目公司掛牌是擺下了一張棋盤,那么,過去的一年,這個項目可以說是在布陣。"曾擔任大飛機專項論證小組協調員、觀察員的何志慶說。
大飛機制造一直被譽為"工業化領域的皇冠",不僅因為其是數百萬零部件的大集成,更是對一個國家包括電子、機械、新材料、冶金、化工、工業制造等諸多行業全面性檢驗的挑戰。目前只有美國、俄羅斯、歐洲三強擁有制造大飛機的能力,其中只有美國波音和歐洲空客兩家具有市場化成功經驗。"8億件襯衫才能換回一架波音或者空客"的進出口尷尬,決定了大飛機項目在我國未來產業合理布局里的重要地位。
據《國際先驅導報》報道,在外界看來,中國大飛機項目的布陣工作,主要圍繞技術路線、體制架構和人才建設三個方面開展。
飛機設計研制的全部過程,分為預發展、詳細設計、全面試制、適航取證等階段。據大飛機項目公司內部人士透露,這個項目已進入"預發展",正在開展技術、經濟可行性研究,同時進行氣動設計、結構設計等一些關鍵技術的論證和研究,今年將全面完成可行性論證,深化初步總體技術方案,并開展關鍵技術攻關和相關試驗。大飛機未來的"外形"和"體態"也已確定。中國商用飛機有限責任公司總經理助理王文斌說,COMAC919飛機將采用超臨界下單翼、翼吊兩臺先進渦扇發動機、常規平尾、前三點式可收放起落架布局形式,駕駛艙將采用兩人制。基本型全經濟布局為168座,混合級布局為156座。在體制架構方面,到去年年底,大飛機項目已形成總部加設計研發、總裝制造、客戶服務"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,中國大飛機項目公司下屬研發人才約有4000多人,而可滿足研發需要的理想人數應是目前的5倍。為此,這個項目已研究構建"海外引智"機制,確保在2009年引進20名海外高層次人才,引進、招聘各類人才2000人。
研制特色:中國飛機裝上"中國心"
歷史回顧:曾遭國外巨頭喊停
據《國際先驅導報》報道,20世紀80年代中期,中國提出飛機工業發展"三步走"計劃,注重和國外合作開展聯合設計研制。1985年,上海飛機制造廠與美國麥道公司合作組裝生產MD82客機;1992年起,雙方啟動了MD90的組裝。在與麥道合作的同時,1996年,中國和空客開始聯合研制AE-100型客機。然而,由于國際航空企業格局的變化,1997年8月,麥道公司被波音公司并購,后者終止了與中方的合作。1998年,空客終止了AE-100項目。至此,中國大飛機的研制工作陷入停滯。
"為什么每到合作的關鍵,國外巨頭就會喊停?30年的教訓告訴我們,核心技術是不可能轉讓的,我們必須走自主研發的道路。這就是ARJ21項目和未來的大飛機項目為什么要牢牢抓住設計權和自主知識產權的原因。"ARJ21飛機原總設計師、大飛機項目專家顧問吳興世如是評價。
自主研制:中國飛機裝上"中國心"
今年年初,在我國商用飛機發動機項目公司--中航商用飛機發動機有限責任公司成立新聞發布會上,中國工程院院士、中國航空工業集團公司科技委副主任劉大響表示,我國有望用20年左右的時間,讓裝有"中國心"的"國字號"大飛機飛上藍天。
這位我國著名航空動力專家說,我國國產大飛機裝上"中國心"飛天,大致將分兩步實施:一是國產大飛機購買國外成熟發動機實現首飛、開展試驗,國產發動機同步進行研制;二是在適當時機換上我國自主研制的發動機。新任項目公司總經理張建表示,通過這兩步,公司將"爭取讓國產發動機和國產大飛機同步飛上藍天"。
國際合作:不固守"中國血統"
在中國航空工業集團代表委員的新聞發布會上,中航工科技委主任張洪飆代表表示,大飛機研制要結合自主研制和國際合作;中國商用飛機歡迎跨國公司聯合國內公司競標。
張洪飆指出,中國商用飛機公司更多是發揮中國航空工業集團的力量,不搞重復建設。中國商飛飛機公司只搞研究開發、系統集成、營銷和培訓工作。
在第七屆珠海航展上,針對中國大飛機的研發,俄方工作人員表示非常有興趣參與。前蘇聯以及俄羅斯曾經研發出圖154客機、伊爾76運輸機等成功機型,中方也購買并使用了上述機型。雖然目前中國民航運輸公司主要運營波音和空客的噴氣式飛機,但中國軍方和支線航空公司對俄制飛機依然有非常大的興趣。俄方愿意以技術參股等形式參與中國大飛機的研發,當然這有待于雙方進一步的商談。
研制硬傷:未掌握發動機關鍵技術
第一、造"心臟"需龐大資金:國產大飛機要有強健的"心臟"。為了既能長途又保安全的飛行能力,大飛機必須有一個強大的"心臟"--大型渦輪噴氣式發動機來支撐,這缺乏大飛機發動機的關鍵技術,正是目前我國研制大飛機過程中的"硬傷"!比較而言,歐洲國家投入研發大飛機的經費超過200億歐元,而我國投入的只有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高要求的發動機確實是嚴峻的考驗。
第二、復合材料需要突破:對高端復合材料的要求也會影響到我國大飛機的研制進度,目前我國的復合材料研究實力在全球還大大落后于日本等先進國家,如果未來10年我國在相關復合材料上的研究還不能取得突破性進展,那么國產大飛機研制很可能要受制于人。
第三、人才缺口比較大:人才緊缺也是現在國產大飛機項目中不得不面對的難題。飛行商業運作是長線經營,離不開飛機設計、制造工藝、材料、客服等四種人才。空客的研發團隊一般需5000多名技術人員,而如今即使在我國大飛機研發的"重鎮"上海,符合條件的高等院校人才也僅為700人。
◆對策:大飛機人才海外受訓
中航工業總經理林左鳴在2月17日表示,中航工業計劃每年向國外輸送50-100名技術骨干,并將堅持該人才培養計劃至少10年,其目的就是為了培養出中國航空工業的"領軍人物"。
隨著大飛機項目的上馬,我國航空業國際化人才的培養戰略也日漸清晰。
支線飛機:為大飛機探路
目前,中國首架擁有完全自主知識產權的ARJ21-700"翔鳳"新型渦扇支線飛機在上海首飛成功,現已轉入試飛取證階段。
業內人士指出,"翔鳳"的首飛成功,標志著中國在擁有自主知識產權的支線飛機研制上取得了重大突破,也為大飛機的研制奠定了堅實的基礎。
據《國際先驅導報》報道,在上海航展上,"翔鳳"引來了眾多市民的議論:"真像波音737,真像大飛機!"
這個"像"字,恰恰指明了ARJ21為大飛機"探路意義"之所在。
ARJ21-700總設計師陳勇說,飛機在設計之初就希望為乘客、航空公司提供干線大飛機水平的舒適度。"這意味著,一名乘客乘坐它從國內中小城市前往樞紐城市,再轉大飛機去國外或其他大城市的時候,他的感受是完全相同的。"陳勇說。
而在中國商用飛機有限責任公司總經理金壯龍看來,這個"像 "字不僅在于直觀上的舒適性,與許多低座級的支線飛機不同,每架約為70至110個座位的ARJ21,其技術水平和特點更為先進,也更接近150座大飛機。正因為此,這架飛機為中國未來研制大飛機,在設計、研制、試驗、取證、營銷、供應商管理等方面提供了技術基礎,積累了經驗教訓,也打造了一支非常難得的專家人才隊伍。一些專家認為,對于致力于研制出大飛機的中國民用飛機事業而言,ARJ21就有幾分這樣的"開道"意味。
2009:大飛機研制關鍵年
據《國際先驅導報》介紹,按照中國商用飛機有限責任公司發布的計劃表,COMAC919初步計劃于2014年底至2015年中實現首飛,并在2016年投入市場。6月6日舉行的大飛機項目總裝制造中心成立儀式上,中國商用飛機有限責任公司總經理金壯龍介紹說,2009年是COMAC919大飛機項目的"研制年",年內將完成五個方面的設計研制任務。
這五項任務分別是:完成COMAC919大型客機可行性研究報告;向國內外供應商發出系統工作包招標書并基本確定供應商;完成初步總體技術方案評審;完成工藝總方案、裝配協調方案初稿和工藝設計規范;完成展示樣機技術準備、機頭物理樣機制造、初步數字樣機構建和全機標準規范體系規劃。
大飛機項目公司有關專家介紹說,根據飛機研制的一般規律,"預發展"大約需要2年時間,而此后約5年將經歷詳細設計、全面制造、適航取證等階段。據分析,后5年很可能被劃分為2年詳細設計、2年全面制造、1年半適航取證的大致步驟,而其過程與中國研制ARJ21的過程應該會相當接近。
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