厉害了，我的国！——国产大客机 C919首飞成功

○白俊杰

厉害了，我的国！
——国产大客机 C919首飞成功

○白俊杰

2017年5月5日14时许，万众瞩目的国产大客机C919在上海浦东机场4号跑道成功起飞，并于15时19分完成全部预定试飞科目后安全返航着陆。它的成功首飞标志着中国成为继美国、俄罗斯、英国、法国后，第五个可以自行生产大型客机的国家。

为啥是“C919”？

C919是我国第一架完全拥有自主知识产权的国产干线飞机，基本型混合级布局158座，全经济舱布局168座、高密度布局174座，最大载客量190座，标准航程4075千米，最大航程5555千米。从载客量和航程等数据来分析，它与波音B737和空中客车A320处在同一量级。

C919的命名颇具深意，“C”既是中国商飞公司英文缩写“COMAC”的第一个字母，也是中国的英文名称“China”的第一个字母，体现了大型客机是国家的意志、人民的期望。另外，它还恰好与如今平分世界干线民机市场的两家公司“空中客车（Airbus）”和“波音（Boeing）”的字头构成顺序排列。第一个数字“9”代表“长久”，后面的数字“19”则代表最大载客量可达190座。

C919上有哪些“硬科技”？

C919的横空出世，意味着中国实现了民机技术集群式突破，形成了中国大型客机发展核心能力。那么，国产大型客机C919到底有哪些高科技含量呢？

首先，C919的“超临界机翼”能让飞机更省油。

飞机的耗油量与飞机的升阻比（升力和阻力的比值）有直接关系，升阻比越高，飞机的气动效率越高，耗油量就越少。众所周知，飞机的升力主要来源于机翼，而全机约70%的阻力也来源于机翼。因此，为了保证飞机的座级，避免“油老虎”的出现，在飞机机翼上动脑筋，便成了提高飞机气动效率的关键。

第一、第二代喷气式客机采用的多是传统的古典翼型，古典翼型适合于低速及亚音速飞行。但是，随着飞行速度的进一步提高，古典翼型的设计已不可能适应高速巡航飞行的要求，因此只能寻求一种既能适应高速巡航飞行，又能保持较高气动效率的翼型，这就是超临界翼型。

相对于古典翼型，超临界翼型可使巡航气动效率提高20%以上，巡航速度提高100多千米/小时。如果用同一厚度的标准来设计古典翼型和超临界翼型，超临界翼型的整体阻力比古典翼型要小8%左右，因而超临界翼型具有较大的机翼相对厚度，而这可以减轻飞机的结构重量，增大结构空间及燃油容积。

其次，C919在国内首次应用第三代铝锂合金材料。

在中国武术界，有着“内练一身气，外练筋骨皮”的说法。C919大型客机的研发，也诠释了这一思想。在机体主结构上，设计人员大量使用了世界先进的第三代铝锂合金材料，这在国内尚属首次。

铝锂合金材料被认为是目前航空航天业首选的理想轻质高耐损伤金属材料。相比于普通铝合金，铝锂合金在同等重量下强度更大，在同等强度下重量更轻，这一性能对飞机而言非常重要。同时，铝锂合金的损伤容限性能和抗腐蚀性能也更强，使用铝锂合金可以实现结构减重并大大提高飞机寿命。

由于第三代铝锂合金此前没有在国内民用飞机上使用过，因此其拉伸性能、疲劳性能和断裂性能等关系到飞机设计的重要参数在国内基本没有，需要进行大量试验，方能获得其各项性能指标。为此，攻关团队先后进行了三大块试验，获得了大量有效数据，建立了第三代铝锂合金的材料规范体系、设计许用值体系和制造工艺规范体系，为将来铝锂合金在国内民机产业的广泛使用奠定了坚实的基础。

再次，航电核心处理系统达到国际先进水平。

在民用飞机产业有个形象的说法：航电系统是“大脑”，飞控系统是“四肢”，EWIS系统（电气导线互联系统）是“经络”。一架先进的飞机应该拥有聪敏的大脑、灵活的四肢、通畅的经络。

C919航电系统的核心——IMA，使用的是目前最先进的高度集成数据处理和网络传输技术。飞机搭载的IMA，由两台核心处理计算机柜负责处理全机各系统的数据，承担全机信息交换中心的职能。遍布全机的多个远程数据接口装置（RDIU）和远程交换机，为全机各系统数据传输、交换提供了通路，形成了强大的数据传输网络。

这种网络化数据处理方式，相较之前一对一的数据传输处理方式，是巨大的变革，因为它不仅提高了数据传输的处理效率，也大大减少了全机电缆的长度，从而实现了有效的减重。比如飞行速度、高度这些数据，以前要由大气数据计算机分别建立通路，传输给显示系统、发动机、环境控制等系统，现在只需“把工作都交给网络”。

这些优点，还要归功于C919使用的目前最先进的ARINC664网络集成技术。简单来说，ARINC664网络是一种航空总线通信协议。相比于之前被广泛应用但带宽有限的老版本网络，ARINC664最大的好处就是带宽高且资源共享，这意味着原来需要通过若干根线缆传输的信号，现在可以由一根线缆传输。这就好比我们从A地到B地，需要开行10列火车，但并不需要修筑10条铁路，只需要一组双轨铁路，再配上可靠的信号系统便可完成，这样做显然比修10条铁路更节约资源。

C919啥时可以飞向世界？

首飞并不是载客的商业运行，而是适航取证所需的步骤。适航取证是确保飞机满足按公众要求制定的可接受的最低安全标准（适航标准）的管理和技术实现过程，只有经过适航审定和验证并取得适航合格证的产品才能进入市场。C919首飞成功后，还要进行各种试飞科目729项，预计飞行4200小时，2282架次，才能完成试飞取证任务。

C919首批将生产8架，除两架做“铁鸟”与“静力强度”试验外，其余6架将投入试飞，其中包括高风险的“飞行失速”“最小速度起飞”“结构颤振”试飞和耗时持久的“自动飞行”，以及条件苛刻的“自然结冰试飞”。这一过程估计要耗费3年左右的时间，当然也可能因预计不到的困难而时间延迟。

目前，C919已获得全球23家用户的570架订单。按照中国商飞的计划，C919飞机在取证之后才会批量生产，希望前期每年生产20架，之后50架，到2020年将具备150架C919大型客机和50架ARJ21-700飞机的年批生产能力。

人们期盼坐上国产大飞机飞向蓝天的同时，可从北京直达新加坡、航程5555千米的C919加长型已在谋划中，比C919载客更多、航程更远的C929大型客机也已列入了中国商飞的发展计划。待C929研发之时，我们的C919正跃跃欲试，跨向世界先进客机之列。