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中国大飞机C919首飞在望

科普小知识2023-09-25 17:40:09
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中国大飞机C919首飞在望

C919大型客机总装仪式

中国大飞机C919首飞在望

中国大飞机C919首飞在望

中国商用飞机C919总设计师、ARJ21总设计师吴光辉获得国家科技进步奖和国防科技成就奖。关键型号首飞获得中国航空工业第一集团公司一等奖和国防科工委一等奖。

“许多飞机部件是中国制造的,每天都在天上飞。经过近7年的设计、计算和测试,C919绝对愿意成为第一架搭载这款飞机的飞机。”

-吴光辉

中国大飞机C919首飞在望

C919大型客机总装仪式

这些天,上海浦东新开放的朱樵测试机库在COMAC商用飞机测试中心宽敞明亮。在机库里,最初支撑国内大型客机C919的起落架全部缩回到起落架舱。三个像空气弹簧一样的“千斤顶”把飞机举到了半空中。这里正在进行的是第一次飞行前必须完成的全飞机地面共振测试和模态耦合测试,这意味着C919在第一次飞行前正式进入最后冲刺阶段。

C919是中国自主设计开发的大型国产客机。这是一架150座或更多中短程单通道窄体客机。未来,它将与空客320系列和波音737系列等国际著名商用飞机争夺订单。制造商中国商用飞机有限公司最近宣布,C919计划在2017年上半年进行首次飞行,并将全面启动宽体客机项目。可以说,经过近十年的艰辛,“大飞机”的中国梦将很快成为现实。

(1)确保安全的严格测试

要飞向蓝天,飞机必须首先训练一对钢筋和骨头。对于承载着中国大型飞机梦想的C919来说,这次测试意义更大。这是中国制造的第一架大型客机,安全不容置疑。

为此,C919经历了一系列类似“酷刑”的测试。其中,去年11月初开始的全机2.5g静态测试是自C919“诞生”以来最严酷、最重要的测试。

该测试主要测试在恒定的外部载荷下人体“骨骼”的应变和变形。一般来说,这种测试是让飞机模拟和挑战地面在空中飞行时的受力情况,并超越自然极限来验证飞机能承受多大的力。

在测试开始前,研究人员用白色胶带覆盖飞机,就像做心电图一样。胶带内有电阻应变仪,可以灵敏地测量应力和应变,并靠近身体表面。测试期间,负载开始以5%的水平上升,每次负载应保持3秒钟。"这个结构必须能够承受3秒钟的极限载荷而不损坏."C919大型客机副总设计师道表示,在短短3秒钟内,团队的准备工作超过了300天。

随着不断的加载,飞机开始显示出明显的外部反射,机翼开始稍微向上倾斜。最后,当载荷达到试验计划要求的100%时,翼尖倾斜近2米,这与试验前的强度分析高度一致,表明试验成功,其坚固的“骨骼”和身体足以支撑飞入蓝天。

这只是飞机首次飞行前长征的一小步。一架客机必须在48种工况下完成“马拉松”等13项静态试验,包括增压舱增压、前连接、主连接、全机状态、垂尾和方向舵等。,并且还必须完成“三鸟试验”如铁鸟、铜鸟和电鸟,以及整个飞机系统的联合试验等。为此,研究人员在系统集成实验中进行了自主创新。

在上海飞机设计研究院综合测试大厅里,与C919真机没有太大区别的铁鸟试验台,就像一只展翅高飞的雄鹰。不要低估这个测试台。它的全称是“飞行控制液压系统综合试验台”。它主要测试飞机的起落架、机翼和其他机械系统。为了保证系统测试的真实性,铁鸟试验台按照真实飞机的1:1比例设计,使飞行控制、液压和起落架系统的机械安装接口与飞机相同。

在铁鸟测试台旁边,还有“铜鸟”在测试发电和配电等供电系统,同样的1:1还原机用于设备安装的真实状态。“铁鸟”和“铜鸟”以及被称为“电鸟”的航空电子系统测试最终将全部连接起来,从而形成模拟飞机状态的“三鸟测试”。

在实验中,研究人员对飞机系统进行了全面测试。以航空电子系统为例。测试中参数的最大数量超过100,000。所有这些参数都应该逐一测试,以找出设计中可能的遗漏。"我们的目标不是把麻烦带到天堂。"上海飞机设计研究院总空气动力学部高级工程师于说。

根据该计划,六台试验机正在对整个机器系统进行联合测试,客户服务工程和适航工作也正在同时进行。

(2) ②C919是中国货

作为中国第一架拥有完全自主知识产权的大型客机,C919自2006年问世以来,一直备受质疑:发动机、航空电子核心处理系统和一些材料不得不依赖外国产品或技术。为什么是“中国制造”?

事实上,要评价C919的创新,人们可能需要学习一个叫小马过河的童话故事。这个故事是关于一匹小马过河的。附近的一头牛说,“水很浅,没有腿,你可以涉水过去”。树上的松鼠说:“水很深,你会淹死的。”那么,这条河是深还是浅?最后,小马独自下了河,小心翼翼地涉水到对岸。它发现这条河既不像牛说的那么浅,也不像松鼠说的那么深。C919的开发和创新也是如此。我们不仅要看到飞机研制过程中取得的重大创新,还要客观地承认存在的不足。

根据国际标准,判断一架飞机是中国制造还是组装取决于它是否符合三个条件。首先,谁拥有整台机器?第二,谁是开发整个机器的核心团队?第三,整个机器开发的关键环节在谁的手中?对于C919,这三个问题的答案都是中国。

中国商飞的负责人表示,C919归中国商飞所有,开发是基于中国商飞的团队。中国商用飞机有限公司控制飞机的设计、装配、试飞和销售。

至于由外国企业提供备件或技术,这在全球航空制造业中是很常见的。波音和空客等航空制造巨头在开发飞机时,也在许多关键部件上使用外国产品。

然而,对于发动机等设备,C919选择了由美国和法国共同开发的LEAP-X1C发动机,这是C919选择的唯一的国外起动动力装置。应该说,发动机的确是中国大型飞机研发过程中的一大制约因素。目前,只能向别人要求。然而,我相信在10到15年内,中国将能够为大型飞机提供自己的先进航空发动机。

(3)有一批科技创新

专家表示,C919是独立设计和集成的,技术指标突出。正是科学研究人员的坚持和创新磨砺了他们十年的技能,才造就了C919,它现在是一个拥有许多关键技术的高科技模型。

然而,当C919在2006年1月被批准为国家中长期科技规划的16个主要项目之一时,它看起来是什么样的呢?在开发过程中可能会遇到哪些困难?由于西方航空大国对技术引进的限制,中国研究人员不知道该期待什么,只能感受到河对岸的石头。

2008年11月,C919项目启动。由来自国内外47个单位的468名专家组成的联合工程团队,与由20名院士和专家组成的专家咨询小组一起,从草图开始,逐步整理出第一批需要启动的14个专项技术研究项目。

其中一些关键技术必须提及。例如,使飞机更省油的“超临界翼型”。大型民航客机是一只真正的“油老虎”。为了减少油耗,C919的机翼设计采用了超临界翼型,使巡航空气动力效率提高了20%以上,阻力降低了约8%。

另一个独特的创新是使用第三代铝锂合金材料。在中国,C919的主体结构首次采用了大量世界先进的第三代铝锂合金材料。与普通铝合金相比,具有高抗损伤性的轻金属材料在同等重量下具有更高的强度,在同等强度下具有更轻的重量,这对实现飞机结构的轻量化和大幅度提高飞机的使用寿命非常重要。

此外,作为C919的“大脑”,飞机的航空电子系统已经“将所有工作移交给网络”与以前广泛使用但带宽有限的旧版本网络相比,C919采用的新航空总线通信协议不仅带宽高,资源共享也高,这意味着原来需要通过多条电缆传输的信号现在可以通过一条电缆传输。专家说,这就像我们需要运行10列火车从a地到b地,但我们不需要建造10条铁路,只需要一套双轨铁路,加上可靠的信号系统。

据C919总设计师吴光辉称,研究人员已经计划了总共102项关键技术突破。许多先进材料首次大规模应用于国内民用飞机。数百万个零件和机载系统的开发过程是高度并行的。为了克服这些技术难题,22个省市、200多家企业、36所大学和数十万工业人员参与了C919大型客机的研制。包括宝钢在内的16家材料制造商和54家标准件制造商成为大型客机项目的供应商或潜在供应商。

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我们将再次经历三个阶段。

彭训文《人民日报海外版》

在C919大型客机首次飞行和最后组装的激动人心的仪式之后,我们迫不及待地想要体验它。对此,专家表示,C919在交付给客户之前仍有一个过程要经历。在正常情况下,一架新飞机的试飞周期和研制周期是1:1。根据这个比例,C919的开发需要7年,试飞也需要7年。

但是,由于国内支线飞机ARJ21以前的试飞经验,C919的试飞时间将大大缩短。中航工业集团香港分公司C919项目总工程师郑和兴预测,从第一次试飞到试飞结束,要获得适航证“两年都很难,更有可能是三年”。如果计算是基于三年,第一次飞行开始,到2020年人们可能会坐上C919。

在这个过程中,C919仍然需要经历三个阶段才能获得最终的成功:飞行测试阶段、市场阶段和服务阶段。

试飞是一个在真实大气条件下探索、研究、验证和评估飞机、发动机和机载设备的系统工程。例如,高温、高湿度、高原、高寒冷、大侧风等。,各种特殊气象条件都应进行测试。C919只有经受住国内外极端天气和自然环境的考验,才能在世界上安全飞行。

市场取决于C919能否在国际航空市场上赢得一席之地,与波音和空客竞争。目前,空客开发的新一代A320和波音制造的新一代波音737几乎与C919的市场定位一致。然而,由于中国劳动力成本相对较低,C919将比波音和空客的同等机型便宜约1000万美元。廉价的C919或许能打开市场。

服务是在飞机销售之前、期间和之后提供周到的服务。销售服务一直是中国民用飞机制造业的一大弱点。对此,COMAC科技质量部的吴姗姗表示,COMAC的客户服务公司已经建立了一个快速反应中心,现在已经与厦门航空公司联合测试,以积累经验,收集数据,并在未来的大型飞机运营中发挥作用。

"雄关的路像铁一样铁,现在他从头到脚都是铁."对C919来说,未来的道路阻力很大。面对未知的风险,只有以小马过河的勇气和“伟大的乡村工匠”的精神,我们才能保存真正的成功经验,创造另一个伟大的乡村重型装备。我期待着这一天的到来。

C919里程碑

人民日报海外版

2006年1月,大型飞机项目被列为国家中长期科技规划的16大项目之一。

2008年5月,中国商用飞机有限公司在上海成立,总部设在上海。

2008年11月,C919项目启动。

2009年6月,CNAC程菲/程菲民用飞机公司完成了C919工程样机总*造工艺计划的演示和发布。

2009年9月,原型C919在香港亚洲国际航空展上正式亮相。

2009年12月,C919工程样机正式下线。

2012年11月,C919巨型喷气式飞机在珠海航展上赢得了来自6位中外客户的100份订单。

2013年12月,C919大型客机项目的第一个机头部件被组装和拆卸。

2014年7月,首架C919大型客机的首节从CNAC程菲民航飞机的装配线上下线。

2014年9月,首架C919大型客机在上海浦东装配基地正式开始结构装配。

2016年12月,中国商用飞机有限公司的第一架C919飞机交付给试飞中心。

2017年2月,C919已经基本完成了机载系统的安装以及主要的静态和系统综合测试,进入了第一个飞行准备阶段。预计它将在2017年上半年实现飞入蓝天的梦想。