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c919国产大飞机简介(国产大飞机的挑战)

c919国产大飞机简介(国产大飞机的挑战)作为民航业之中的一个“后起之秀”,我国民航的发展速度可以说是如同火箭一般的飞快了。但是,在解决“大型客机”的问题上我们却始终是有些停滞不前。一直到C919的出现才让我们迎来了一丝希望。不过,由于飞机起源于国外,而在当时我国正处于落后的农业国家,所以在飞机的研发和航线的发展上远不如西方国家,这也导致了我国在很长一段时间内,都处于要看人眼色的阶段。后来,由于我国工程师们的努力和中央政府的支持,在八十年代,我国的民航行业终于是引来了一个雨后春笋般地发展,这也让我们慢慢开始追上了那些欧美国家。中国航空

自从1903年,美国的莱特兄弟成功试飞“飞行者一号”以后,人类终于是实现了千百年来的梦想,踏上了迈入天空的旅程。

现如今,经过一百多年的发展,飞机作为一款效率极高的交通工具,已经融进了大众的日常生活里。

据民航局的统计,在旺季的时候,每天飞在中国领空的客机足有11000架次,而淡季的时候,也有10000架次的航班在天空中飞行。这也证明了普通民众对于乘坐飞机出行的接受程度越来越广泛,飞行的方式也越来越受追捧。

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莱特兄弟

不过,由于飞机起源于国外,而在当时我国正处于落后的农业国家,所以在飞机的研发和航线的发展上远不如西方国家,这也导致了我国在很长一段时间内,都处于要看人眼色的阶段。

后来,由于我国工程师们的努力和中央政府的支持,在八十年代,我国的民航行业终于是引来了一个雨后春笋般地发展,这也让我们慢慢开始追上了那些欧美国家。

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中国航空

但是,在解决“大型客机”的问题上我们却始终是有些停滞不前。一直到C919的出现才让我们迎来了一丝希望。

我国民航业的发展

作为民航业之中的一个“后起之秀”,我国民航的发展速度可以说是如同火箭一般的飞快了。

我国的民航业的创立,起源于新中国成立之初。

1949年11月2日,新中国民航正式成立。一周后,中央政府制定了“两航起义”的策略,吸引了大批技术和业务人员回国发展航空事业,使他们成为了新中国民航事业建设中一支主要的技术、业务骨干力量,也为新中国民航事业的建立和发展作出了重要贡献。

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中国民航

而标志着我国航线正式开通是在一年之后的8月1日,当时在广州机场的一片欢呼声中,“北京”号成功起飞,向着远隔千里的天津出发,中途经停了汉口,整个航行历时7个小时40分钟。

从此以后,“天津—北京—汉口—重庆”与“天津—北京—汉口—广州”这两条航线正式开辟,我国成功拥有了自己的航线。

不过后来由于当时的一些特殊因素,导致了之后我国的民航领域发展陷入到了一个相对缓慢的阶段,其中也经常出现起起伏伏的情况。

一直到了80年代,改革开放以后,我国的民航事业趁着这股东风才青云直上,逐步加快,从一个相对落后的国家发展为现如今的“航空大国”。

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到了2018年年底,我国的民航定期航班、航线已达4945条。全年运输总周转量达到1206.53亿吨公里,旅客运输量达61173.77万人次,货邮周转量达262.5万吨公里,民航运输规模连续14年稳居世界第二。超越了包括英法德意日在内的诸多航空业大国,仅次于以航空业为“交通基石”的美国。

如此迅猛的发展速度,足以让全世界为之惊叹。

不过,虽然我国在民航业的发展令人十分欣慰,但是有一个令人头疼的“弱点”在这几十年里一直困扰着我国的工程师们。

那就是“大型客机”的缺失。

大型客机的掣肘

众所周知,航空公司想要向前发展,主要仰仗的“武器”,就是大型客机了。

这些运输能力极强的庞然大物,可以一次性将数百人用极短的时间运送到目的地,将航空公司的运输效率大大提升了。

向我们熟知的波音公司和空客,都是依靠着拥有十分成熟的生产大型飞机的技能和经验,才使其成为产业遍布全球的航空公司。

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波音707

而对于国家来说,大飞机可以说是航空工业的象征 代表着一个国家航空竞争力的一个重要标志 它的价值甚至不亚于“两弹一星”和载人航天。

而生产大飞机的整个过程中会涉及多个学科 包括材料学、航空电子学还有空气动力学等。

另外 从工业基础上来看 大飞机产业涉及化工、电子、冶金等数个部门 被称为“现代工业之花”。实现大飞机国产化 可以提升我国自主创新能力 打破国外巨头的垄断和封锁 赢得广阔的市场空间。

所以,掌握自主制造大型飞机的能力,对我国来说是极其重要的。

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其实这一点,早在60年代的时候,中央就已经看到了。

在上世纪60年代,新中国刚刚成立不到二十年的时间,国家的工业建设还在初步阶段,缺少许多的高新技术的发展。

在航空领域,更是从来没有大型飞机的建造经验。当时就连我国的领导人出国访问,都要乘坐他国的飞机来进行。甚至还从来没有国家会出售大型飞机给我们。

中央认为,如果想要中国的航空业发展下去,不能让这一现象一直持续。

于是,在1968年,当我国通过模仿苏联的图-16喷气式轰炸机,制造出了轰-6轰炸机,并且试飞成功以后,中央决心,开始研究“大型喷气式客机”的自主建造。

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当时负责飞机研发的部门是航空工业部门的前身“三机部”,虽然在小型飞机和战斗机的研发上,“三机部”已经掌握了初步的技术,但是在大型飞机的领域,几乎还是一张白纸。

所以在一开始,对于中央下达的建造大型飞机的命令,“三机部”的工程师们感到十分为难。

一直到了1970年,在上海工业兴起的时候,中央认为,全国只有上海具备了这个研究条件,于是将此项目转移到了“上海飞机制造厂”。

我国自行设计、制造的第一架完全拥有自主知识产权的大型喷气客机“运-10”的研究计划也在这个时候终于开始正式施行。

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运-10设计三视图

1972年国家航空局审查通过了“运-10”的总体设计方案,到了1975年,上海飞机制造厂完成全部设计图纸。这样一来,前期工作基本准备完毕,剩下的时间就可以专心进行技术层面的研究开发了。

在经过五年的探索、建设以后,1980年9月,“运-10”终于完成了首飞,这在国内外引起了强烈的反响。

“运-10”首次试飞成功后,之后进行研制试飞和转场试飞。先后飞抵北京、哈尔滨、乌鲁木齐、郑州、合肥、广州、昆明、成都等国内主要城市,并七次飞抵拉萨。试飞证明运-10飞机性能符合设计要求。

就在大家都以为我国终于拥有了第一架自主研发的大型喷气式客机的时候,眼前却出现了一个十分令人绝望的难题。

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运-10建造过程

一个国家工业体系的发展,一定是与他的经济能力相匹配的,没有足够的资金,想要凭空去创造强大的工业环境,那就是白日做梦。

虽然我国初步掌握了研制大型客机的技术,但是,面临着资金不足的窘境,却难以再往前踏出一步。

在经过中央政府的一番商讨以后,认为当时的国家应当以提高民生待遇为主要,实在是没有多余的钱去支持“运-10”下一阶段的研制工作。

于是,从1982年起“运-10”研制基本停顿。到了1986年,财政部否决了3000万元人民币的研制费用预算,运-10飞机研制计划彻底终止。

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不过针对这一点,还有人提出了不同的看法。

一些对于航空领域颇有研究的人,在后来对“运-10”的结局进行了一番分析,他们认为,之所以“运-10”的发展突然戛然而止,除了经济原因以外,主要还是因为当时我国的整个航空体制并不完善,根本不足以支撑去实现长远目标。

正如“运-10”的总设计师马凤山所说的那样,“运-10就像是一个还没有经过排练,就被推上历史舞台的剧组,成功地演出了一场大戏之中威武的第一幕。”

而“运-10”被放弃也给我国的航空进展带来了一定程度上的打击。

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马凤山

当时参与“运-10”的一些工人都是工业上的精尖人才,根据他们的回忆,在十几年的研制过程中,从最简单朴素的材料装备,到功率极大的发动机,再到引导飞机成功起飞的航电系统,全都是工人们一点点地研究出来的。

我们甚至拥有了一条十分完整的大型客机生产链。

所以,当“运-10”的研究被迫停止以后,从产业链和配套设施的中断,再到曾经参与运-10项目的工人们接连退休,我们抛弃的不仅仅是一架飞机,相当于是“自废武功”,结果就是我国民用航空技术能力的停滞不前。

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运-10出厂

就这样,这场持续了18年的“航空梦”最终还是破碎掉了。而大型客机的制造道路,又开始显得遥遥无期。

一直到了30多年以后,这件事才迎来了转机。

大国重器“C919”的研发

到了新世纪以后,随着中国加入到了世贸组织当中,这让改革开放的这股东风吹得更加猛烈了,而我国的经济增长也来到了如同火箭飞跃般的一个高峰阶段。

这样一来,当初困扰着我国大型客机研制的经济问题就再也无法成为我们的绊脚石,被轻而易举地解决掉了。

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大型客机研发和生产制造能力,是一个国家航空水平的重要标志,也是一个国家整体实力的重要标志。全球合作程度极高的民机行业,更需要牢牢把握自主创新和核心竞争力。

所以,即便是我国当时的民航系统已经十分完善,航班的运营能力已经达到了世界顶尖,但是,如果没有大型客机的自主生产能力,仍然不会被西方国家所认同。

于是,“国产喷气式大型客机”的研究任务再一次被提到了台面上来。

2006年2月9日,中央政府发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》。大型飞机重大专项被确定为16个重大科技专项之一。8月17日,在中央的领导之下,成立了大型飞机重大专项领导小组。

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在中国的民航史上,大飞机重大专项是中央政府建设创新型国家,提高我国自主创新能力和增强国家核心竞争力的重大战略决策,让中国的大飞机飞上蓝天,是国家的意志,人民的意志。

所以,这一次的研制工作,整个国家都团结一心、势在必得,绝不会让当年“运-10”的遗憾再度上演。

2009年1月6日,中国商飞公司正式发布首个单通道常规布局150座级大型客机机型代号“COMAC919”,简称“C919”。

而这个名称中的每一个字母,也是都具有特殊的含义。

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C919中的“C”,既是中国英文名称CHINA的首字母,也是肩负大客机历史使命的中国商飞公司英文缩写COMAC的首字母,体现了大型客机是国家的意志、人民的期望。

而第一个“9”,寓意是天长地久,也是我们中国人传统观念中对“旅途平安”的深刻寓意。

那最后的“19”则代表的是这种大型客机的最大载客量为190座。

而这次,承担C919制造任务的,是成立于2008年的中国商用飞机有限责任公司。

“中国商飞”于2008年5月11日在中国上海成立,是我国实施国家大型飞机重大专项中大型客机项目的主体,也是统筹干线飞机和支线飞机发展、实现我国民用飞机产业化的主要载体。

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在接到研发C919的任务之后,中国商飞公司首先要解决的,就是研制大型喷气式科技所需要的高功率大型发动机。于是,他们把目光瞄向了在国际航空领域中,发动机制造首屈一指的CFM分公司。

2011年6月20日,中国商用飞机有限责任公司及其所属上海飞机制造有限公司,在巴黎航展开幕当天与CFM国际公司正式签署C919大型客机项目推进系统合同,选择CFM国际公司作为C919项目国外唯一的推进系统供应商,选定CFM国际公司研发的LEAP-X1C发动机为C919大型客机唯一启动动力装置。

合同签署的仪式,由CFM国际公司总裁兼CEO让·保罗·班格和中国商飞公司总经理金壮龙共同出席,此前早已收到讯息的众多媒体记者蜂拥而至,都想要来亲眼目睹这一历史性的时刻。

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因为这是中国商飞公司正在研制的C919大型客机签署的第一份机载系统供应商合同。

按照计划,中国商飞公司将于2011年完成C919大型客机机体结构、主要机载系统供应商合同的签署工作。

这样一来,在制造C919的材料选择上的问题得到了解决,剩下就只有一线工厂的建设研发了。

而作为世界大飞机界“新秀”,C919的建造有着十分远大的目标。它需要对标的是成熟、主流的波音(BOEING)737和空客(AIRBUS)320机型。而最终的目标,则是要进入全球市场竞争,成为全世界信赖的空中座驾。

所以有人评价中国这次的“C919”,如果可以研发成功,那么或将对垄断了全球航空市场几十年的波音公司和“空客”发起强有力的挑战。从此以后的全球干线科技市场,将会形成为“ABC”的竞争模式,对彻底打破欧美独占的行业环境具有十分重要的意义。

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所以在一线研发的过程中,每一步都要格外谨慎,切不可粗心大意,要保证将产品质量提升到能与波音和空客比肩的一流水准。

2011年4月18日,C919大型客机首次型号合格审定委员会会议在上海召开,C919飞机研制全面进入正式适航审查阶段。12月9日,C919大型客机项目通过国家级初步设计评审,转入了详细设计阶段。

而参与客机设计研发的高校有包括清华大学、中国民航大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学在内的14所国内工业研究领域顶尖的高校。

其中,中国民航天大学负责为客机C919技术方案联合论证、安全性技术评估管理与文件体系、适航工程体系、供应商管理体系和客户服务技术体系等方面提供重要支持。

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国产大型空客C919

而清华大学则主要负责飞机设计的主要方向,包括气动总体、结构强度、航电、飞控和液压系统等。

在经过6轮的研究探讨以后,根据现有掌握的数据来分析,C919的使用材料和整体设计以及基本用途都被确定了下来。

首先是在材料中,为了保证飞机的整体稳定性,将使用大量先进的铝锂合金和复合型材料。在这之中,坚固耐用的复合型材料将占到百分之二十的比例。

因为采用了大量的复合材料,所以大大加强了乘客的乘坐感受,C919机舱内的噪音有可能降到60分贝以下,这一数据相比于国外同类型飞机80分贝的机舱噪音,要低出很多了。

而在客机的外部轮廓中,C919也将使用国产铝合金、钛合金及钢等材料,其数量可能会占到全机结构重量的20-30%,这也充分体现了C919大型客机带动国内基础工业的能力与未来趋势。

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其次就是客机的整体设计理念了。由于加入了环保的设计理念,C919的碳排放量将被较少为同类飞机的50%。这将让其成为了一款绿色排放、适应环保要求的先进飞机。

除此之外,C919还采用了四面式风挡的设计。该项技术是国际上先进的工艺技术,干线客机中只有最新的波音787采用,它的风挡面积大,视野开阔,由于开口相对少,简化了机身加工工业,减少了飞机头部气动阻力。

而在客舱的设计中,采用了经济级、混合级、高密度级三种客舱布置构型,充分保证了乘客的不同需求。

最后在C919的基本用途上,它被定义为一款中短途的商用客机,其标准航程为4075公里,最大航程为5555公里,经济寿命达9万飞行小时。

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在经过历时八年,无数学子和工程师前赴后继的研究之后,2017年5月4日,中国自主研制的喷气式大型客机C919,在上海浦东国际机场一跃而起,冲上了蔚蓝色的天空之中。

79分钟之后,在经过充分测试的前提下,C919安全返回、稳稳落地。这也标志着等待已久的首飞终于成功了。

C919的成功研发,是中国百年航空工业史上的重头戏,是中华民族百年“大飞机梦”的历史性突破。

也标志着压在我国航空人心头数十年来的阴霾终于被驱散了。

从此以后,世界上多了一款披着天空蓝和大地绿涂装,在3000米高空舒展双翼的按照先进标准研制的大型客机。

这也是中国航空业几十年来所爬升到的新起点、新高度和新成就。

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后来,经过了不间断的测试和改良更新,在高强度飞行和抗寒能力上,C919又得到了进一步的提高。

2022年,首个国产大飞机C919即将正式交付,订单已达850架,售价预计0.8亿美元,正式迈出了国产大型客机进入全球市场的第一步。

希望在不久的将来,在世界各地的天空之上,我们都可以看到国产大型客机的身影。

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