第9章 C919知多少

C919大型客机是一座科学的宫殿，是一座知识的宝库。

C919知多少？先说说它的历程吧。从诞生到首飞，走过9年时光，这9年是艰难的，是向着希望奔跑，是不改初心，一以贯之，砥砺前行。

2006年1月，大型飞机项目被列为国家中长期科技规划的16个重大专项之一。

2007年2月26日，在国务院第170次常务会议上，原则通过了《大型飞机方案论证报告》，原则批准大型飞机研制重大科技专项正式立项。

2008年5月11日，中国商用飞机有限责任公司在上海成立；5月12日，时任国务院总理温家宝在《人民日报》发表署名文章《让中国的大飞机翱翔蓝天》。

2009年1月6日，中国商飞公司正式发布，中国首架单通道常规布局150座大型客机，代号“COMAC919”，简称C919。

2010年12月24日，中国民航局正式受理C919大型客机型号合格证申请。

2014年9月19日9点19分，C919大型客机在中国商飞总装制造中心开始机体对接。

2015年4月18日，舱门运抵上海祝桥总装制造中心；6月，C919进入攻坚阶段，陆续进行风洞、铁鸟、航电综合、电源系统和静力载荷等试验。同年11月2日C919大型客机首架机总装下线。

2017年5月5日首飞成功！

C919大型客机初步总体技术方案，按照安全、可靠、经济、环保的基本要求，对飞机市场定位、总体设计要求、总体气动设计、结构强度设计、发动机和机载系统选型，对拟采用的新技术、新工艺、新材料以及风险管理措施等进行梳理，确定需要技术攻关的具体内容，比如超临界机翼设计、机头和驾驶舱设计、复合材料的机翼设计、电传操纵与主动控制技术的应用研究、模拟座舱操作程序的开发验证、喷丸成型及自动钻铆和构型管理技术等百余项关键技术。完成了《大型客机项目可行性研究报告》，绘制了C919大型客机的宏伟蓝图，并确定了“五个性能”的核心目标，“五个性能”是：确保安全性、突出经济性、提高可靠性、改善舒适性、强调环保性。C919采用了先进气动布局、结构材料和机载系统，设计性能比同类现役机型减阻5％，外场噪声比国际民用航空组织第四阶段要求低10分贝以上，二氧化碳排放低12％—15％，氮氧化物排放比相关规定的排放水平低50％以上，直接营运成本降低10％。

尽管C919飞机发动机和航空电子系统等核心设备从国外进口，但C919大型客机仍然具有完全自主知识产权。航电、飞控系统等复杂的大型系统是拆成子系统由外国公司做，而系统的集成是中国商飞自己做，系统集成本身就是集成创新。

自主知识产权是由产品的创意所有权、构架的控制权、供应商选择和工作分工权以及交付的唯一权构成的。

C919飞机设计集成、总装制造、市场营销、客户服务和适航取证等任务都由中国商飞公司承担，零部件供应则采取全球招标的形式，通用、联合技术公司、霍尼韦尔公司等一批欧美顶级航空制造企业以及中航工业旗下很多专业制造公司，都是飞机零部件的重要供应商。而国际多家设备供应商还与国内企业组建了16家合资企业，涵盖航电、飞控、电源、燃油和起落架等机载系统，借此带动国内相关产业的成长。

飞机的航电系统是支持飞机完成各项任务使命的所有电子设备的总和，被喻为“神经中枢”，是飞机数字信息化的核心，犹如人的大脑，可想而知，航电系统在飞机研制中的重要地位和作用，它直接影响和决定飞机的整体性能和飞行效果。

我们奋力追赶国际航空的飞机适航标准，期待在半个世纪内与波音公司和空中客车公司比肩并在市场上发挥大型客机的商业价值。

C919大型客机的航电系统根据功能及角色可划分为如下板块：

人机接口：它包括显示与控制系统、通信系统。显示系统在飞行员与飞机系统之间提供视觉接口，现代飞机上也安装卫星通信系统，提供可靠的全球通信。显示系统也是与航电系统最基本的接口系统，表现形式从基本控制按钮、键盘到鼠标，现代飞机操作越来越接近操作个人计算机。

飞机状态感知：它由大气数据系统及惯性传感器系统组成。大气数据系统提供大气数据的准确信息，如高度、校正空速、垂直速度、真空速、马赫数等。大气数据计算机由传感器测量的静压、总压及外部空气温度计算得出前述数据量值。

导航：它提供飞机准确导航信息，如飞机位置、低速、航向角等。主要分为航迹推算系统及定位系统，航迹推算系统的主要类型包括惯性导航系统、多普勒参照系统、大气数据参照系统。

外界感知：它主要包括雷达及红外传感器。此系统能作用于所有天气及夜视条件操作，从而改变飞机的操作性能。雷达系统主要提供天气报警服务，探测飞机行进前方雨滴并提供暴风雨、云层气流扰动及严重冰雹预警，以保证飞机能及时调整航线，从而避开极端天气。

发动机控制及管理系统：该系统承担发动机控制、发动机效能管理及监测任务。

发动机航电系统为发动机健康监测系统。后台管理系统承担所有安全及有效操作的后台任务，如燃油管理、电源管理、液压管理、座舱／客舱压力系统、环控系统、告警系统、维护及监控系统等。

C919大型客机从“壳”到“芯”、从零件到部段，都有国内供应商的参与。C919首架机机头、前机身、中机身、中央外翼、中后机身等大部段由中航工业成飞民机、洪都航空、西飞和沈飞民机等国内航空工业企业制造，推进了国资、民资和外资在民机产业链上融合发展，提升了西子航空等民营公司的科技水平和民机配套能力，显著提升了国内航空工业的工艺水平、制造能力。在大型客机项目的引领带动下，西安、成都、沈阳、南昌等民用航空产业园或航空城建成，上海航空产业园粗具规模。

C919飞机气动布局采用民用商业客机主流的常规式布局形式，后掠式超临界下单翼、常规式尾翼、两台翼吊高涵道比涡扇发动机、前三点式可收放起落架。采用放宽静稳定性、超临界机翼、翼身／大涵道比大尺寸发动机一体化设计、4块大尺寸双曲风挡机头、新型鲨鱼鳍翼梢小翼和蜂腰型尾段一体化设计。机头采用现代流线型机头形式，配合驾驶舱4块风挡，降低了机头表面的流速，避免了机头激波的产生，提高了飞行员的操纵舒适性，同时有效地降低了飞机的阻力，扩大了飞行员视界范围，保证了外形的光滑过渡，提高了机型的外观辨识度。机身采用三圆弧切线融合式机身截面，保证了机身截面的光顺性，增加了内部空间，有效提升了客舱舒适性。机翼采用超临界翼型，显著提高了高速气动特性，以获得优越的经济性。采用新型融合式鲨鱼鳍翼梢小翼，可以有效地抑制机翼翼尖涡及下洗效应，降低了飞机阻力，提高了燃油经济性。同时，对翼身鼓包、机身尾部、尾喷口等进行精细的气动优化设计，保证飞机具有高的气动效率。驾驶舱设计采用多功能电子显示系统、设备功能模块化、人—机—环境高效综合等先进的驾驶舱设计思想和以“人”为中心的设计理念，符合人机工效设计原则。双人机组体制，配备一名观察员，侧杆操纵，配置5块大屏幕显示器，综合显示航姿、导航、发动机和分系统指示、检查单等各项信息。左右侧操纵台各布置一块电子飞行包，布局简洁，信息显示高效；驾驶员前方布置了平视显示指引系统，显示飞行数据信息，以及自动驾驶系统中的飞行指引符号，为驾驶员提供了安全可靠、良好的操作环境。客舱宽敞、舒适，配备以人为本的个人娱乐及通信设施。客舱主照明装配情景光照明功能，通过改变主照明光线的颜色和亮度实现不同情景模式的照明效果，营造客舱的视觉舒适环境氛围，最大限度缓解乘客的乘坐疲劳感。采用斜拉式顶部行李箱，在保证行李箱容积不小于同类竞争机型的前提下，特殊的单曲圆弧造型设计给乘客提供了更大的顶部和前方视觉空间，从而带来更大的空间享受。

发动机是CFM（通用电气公司和斯奈克玛公司组成的联合公司，主营发动机研制和销售）生产的新一代LEAP发动机，具有油耗低、二氧化碳及氮氧化物排放量更少的优点。起落架的轮胎没有内胎，机轮刹车为碳素多盘式，重量轻，刹车效能好。

C919首飞前要进行哪些试验？

要在试验室进行系统集成试验。目的是发现系统集成时可能出现的故障，终极目标是尽可能地把问题留在地面，减少成本，降低风险。

机上功能地面试验。这是总装过程中一项重要的生产试验，用于验证飞机各个系统在总装后系统功能是否具备，基本操作能否实现，就像新买一台电视机，要进行各种调试一样，还要开展全机地面共振、电磁兼容、高温度辐射场等机上功能地面试验。

静力试验和疲劳试验。飞机的静力试验，被形象地称为飞机的“体能测试”，飞机的结构是否坚固，设计指标是否满足，通过静力试验可以测得，对确保飞机的安全性有着重要意义。飞机长期服役时，机体结构上可能会出现细小的裂纹，进而扩展至大的损伤危及飞行安全，所以除静力试验外，飞机还需进行疲劳试验。疲劳试验考虑实际使用中所遇到的各种情况，按概率模拟从地面滑行、起飞、爬升、巡航到下降、着陆全过程中全机的受力状态，组成“地—空—地”循环，验证飞机的疲劳和损伤特征，进而采取控制和预防措施，保障飞机的安全性。

限制载荷静力试验。它用以表明飞机结构强度在限制之内，能够承受限制载荷而无有害的永久变形。限制载荷静力试验是重要的地面试验，通过约束装置和载荷加载系统，模拟飞机运行中所受的惯性力、空气动力、发动机推力、地面起落架反作用力等载荷和其他环境条件，验证飞机结构能否依然满足结构完整性要求和功能要求。

飞机经过静力试验和疲劳试验，取得有效数据，对安全性至关重要，也是适航符合性验证的必要的步骤之一。

滑行试验是飞机首飞前最后一场试验，分低速、中速和高速滑行。低速滑行，飞机速度在55公里／小时以内，中速滑行为55—170公里／小时，高速滑行超过170公里／小时。滑行试验主要验证飞机在滑行振动状态下，机体结构是否牢固，各系统工作是否正常，刹车效果是否满足要求，包括飞机停机刹车功能、防滑功能以及紧急刹车功能。还要试验飞机滑行的运动特性，如转弯能力、精确保持直线滑行能力和曲线滑行的修正能力等。在高速滑行时，还要检查飞机的抬前轮（俗称高抬腿）操纵能力，包括飞机保持平衡的能力等。

首飞前3个月，贺东风同志带领团队的负责人坚守一线，有问题随时研究解决，不解决不回家，每天的进度总结会经常开到深夜，甚至通宵达旦。中国商飞人正是以这样的精神，忘我工作，用创新的管理方式，进行着卓有成效的劳动，用理想、情怀和实干精神托起了C919大型客机。