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3倍于C919大飞机明年开造,核心机点火!国产航发闷声发大财
送交者: hgao[♂★★★★声望勋衔18★★★★♂] 于 2020-10-28 18:06 已读 1273 次 2 赞  

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“一亿双旅游鞋换一架波音大客机”,这句口号大概诞生于二十年前,这是劳动密集型经济体与技术密集型经济体之间不对等的贸易置换,显然这与我们建设现代化强国目标格格不入。在人们心中历来有一些强国符号存在,比如,驰骋世界大洋的航空母舰、翱翔蓝天的大飞机、送人上月球的载人登月工程等等。

波音787-8宽体干线客机

一个国家的产业链如果永远徘徊在中低端,无论有再大产值总归是没有前途的,唯有抢占科技制高点才能从根本上维护发展权益。为了解决这一问题,进入21世纪以来我国几乎对所有高端产业链进行了发展布局,其中十三年前“大型飞机研制重大科技专项”的正式立项最具代表性。

大飞机专项上马伊始就确立了“大运”与“大客”两条发展路线,大型军用运输机先于大型客机于2007年立项,中航工业集团只用了短短9年时间就完成了运-20从研发到服役的全流程工作,创造了世界大飞机研发新纪录。

运-20大型运输机

进入今年以来运-20更是在国内国际两个方向连续执行多轮多批次空运任务,在进入装备序列的第四个年头,快速批产的运-20列装规模已经超越外购的伊尔-76机队,成为战略空运的当家主力。 6park.com

“大客”是指大型客机,在大飞机专项正式立项的第二年,总部设在上海的商用飞机有限责任公司正式成立,当年11月代号为C-919的大型商用客机也正式启动研制,该机已于2017年5月5日完成首飞,目前已生产了6架试飞机。

C-919总装车间

每每谈起C-919很多人都是五味杂陈,论荣耀它是我国当下拥有的最大吨位国产商用客机,但是它的全球供应链也经常被人误解,例如,发动机、综合航电、起落架、燃油系统等核心部件均需国外供应商提供支持。

大型商用客机不同于军用运输机,前者对安全性有着极致追求,在此基础上还有适航性、经济性等商业运营因素,因此单机系统必然要在全球供应链中优中选优,就连波音、空客走的同样也是全球供应链路线。

即便如此C-919研制伊始确立的路线也是立足国内放眼全球,飞机总体方案设计、气动布局设计、制造、试飞试验等核心任务完全由我们自己掌握,没有任何外来力量介入。

中航成飞民用飞机公司生产的C919机头

机头、中机身、垂尾、平尾、雷达罩等机体结构完全由我方供应链提供,通信与导航系统、核心处理系统、座舱显示系统、飞控、电源系统等核心单机也由中外合资企业打造,因此C-919在确保优势性能基础上实现了将近60%的国产化率,这一占比对比波音、空客也丝毫不落下风。

C-919显而易见的发展路线是立足国内产业链利用全球供应链打开国内市场,从该机已经拿下超过800架订单的业绩来看这条路显然是正确的。明年C-919也将迎来全新任务节点,该机将完成适航取证,从而加速推向市场进程。

C-919装配LEAP-1C发动机

大家最担心的核心部件毫无疑问就是发动机,布局全球供应链这条路线没有错,关键在于要抢占顶端供应链。近年来大洋彼岸持续收紧高技术装备对华出口,尤其是进入今年以来他们一度释出断供配型C-919的LEAP-1C发动机的相关消息。

为解决C-919航发国产化问题航发集团商发公司也早已布局长江-1000大涵道比涡扇发动机这招先手棋,该型发动机立项研制时间几乎与飞机平台同步。

长江-1000AX验证机

2018年5月17日长江-1000AX验证机实现整机点火试车运转,至今已经完成至少3台发动机生产制备,连续突破高压涡轮机测试、全速运转、撞鸟等一系列测试节点,目前第三台样机已经加装无线电遥测系统,为明年在伊尔-76平台上进行飞行台测试做好了准备。

按照计划长江-1000今年将完成验证机研制,2023年完成原型机研制,2027年完成适航取证,也就是说在C-919交付用户的第二年实现装机试飞,交付用户的第六年推向市场。

上述时间节点就是商飞不担心大洋彼岸断供发动机的原因,如果他们断供带来的结果只能是迫使我国投入更多资源加速国产航发突破,一款完全由我们自己掌握的大型商用客机将对世界航空市场产生怎样的冲击,相信大洋彼岸比谁都清楚。

伊尔-76发动机飞行测试平台

发展大飞机既是市场需求,更是国家意志,商飞集团C-919型号名称中的“C”寓意是深远的,意思是我们要成为与空客(A)、波音(B)并驾齐驱的商用飞机制造商,形成ABC三足鼎立的世界航空新格局。

想要三足鼎立单靠一款中短程双发窄体飞机是难以实现的,C-919之所以能够被称为“大飞机”主要是因为“干线客机”任务定位,事实上它真的不够大,该机空重44.1吨,最大起飞重量72.5吨,最大商业载荷20.5吨,单从上述数据来看C-919仅比运-9中型运输机略大,与最大起飞重量179吨的运-20A大型运输机相比更是小巫见大巫,同时有限的航程也难以执行跨洲际飞行任务。

C-919仅比运-9中型运输机略大

早在C-919立项研制初期俄联合飞机制造集团就对商飞集团抛出了橄榄枝,他们希望两家联合研制200吨级双通道干线客机,那一时期的我们本着等待C-919研制有些眉目后再上马新机,也就是说我们不急,而俄罗斯很急。

本着友好精神,商飞集团遵照上级指示还是选择了与俄联合飞机制造集团进行合作研制,这种合作从一开始就存在“帮扶”特色,看到帮扶这个词有些人要打抱不平了,人家好歹也有伊尔-96宽体客机研制基础,凭什么就轮到你帮扶了?

繁荣的航空市场能孕育优秀的航空制造公司

首先要明白培育大型商用客机制造商需要庞大的市场,波音、空客之所以能够成为全球唯二的航空寡头是因为有全球市场背书,而俄罗斯凭借有限的国内市场,想要打进全球市场第一轮就无法突破波音、空客的联合绞杀。

商飞集团背靠庞大的14亿人口市场,国内航空市场最终也将成长为全球最大市场,C系列商用客机仅凭国内市场就能活得很滋润,在此基础上产品快速迭代最终也能在市场竞争的淬炼中加速成长,从而具备逐鹿全球航空市场的实力。

C-919总装

再就是需要数额庞大的启动资金,我们有日益增强的综合国力,财政支出加上资本市场的运作这笔钱完全掏得起,而俄罗斯经济近年来持续萎靡,不论是财政支出能力还是资本运作能力都难以负担。

技术发展上C-919某种程度上就是航空领域的长征五号火箭,后者在航天领域被誉为里程碑式的突破,为服务载人航天空间站工程、嫦娥月球取样返回工程我国火箭需要突破近地轨道25吨、奔月轨道9吨级运力,为此长征五号原本可以选择最简单的全煤油动力起飞方案,但最终航天一院却选择了最复杂的动力组合方案。

长征五号B遥一运载火箭

长征五号舍简就繁的背后是一举拿下高压补燃液氧煤油发动机、大推力氢氧发动机、高性能上面级、大直径箭体设计与制备等一系列核心技术。

现如今长征五号系列已经实现遥三、遥四、长征五号B遥一连续三次任务的完美成功,在此基础上不仅国家级重大航天工程的顺利实施得到了保证,服务载人登月使命的921新一代重型载人火箭、长征九号重型火箭都将吸收长征五号在核心技术领域攻城拔寨的红利。

C-919同样存在类似技术红利,通过该机研制我们掌握了具有世界先进水平的商用客机气动设计、超临界机翼设计与制造、巨系统供应链运营、大涵道比涡扇发动机研制等一系列核心技术能力,在此基础上研制更大型的宽体客机必将更有经验。

长江-1000验证机整机测试

当下正在发生的事实已经并将持续印证这一判断,明年对于我国商用客机发展而言将是极具里程碑意义的一年,因为在这一年我们将实现三个一目标,即实现C-919第一架适航取证,交付100架ARJ-21,开始制造第一架CR-929。

CR-929就是国产宽体客机的型号名称,相较于C-919研制条件要优越得多。

CR-929风洞试验

CR-929宽体客机设计方案已经基本成型,该机有缩短型、基本型、加长型三种机型,分别是CR929-500、CR929-600、CR929-700,其中基本型最大起飞重量245吨,比3架C-919客机最大起飞重量之和还要重,座级280座,航程1.2万公里,巡航马赫数0.85,最大使用马赫数0.89,最大俯冲马赫数0.96,可以执行跨洲际飞行任务,直接竞争机型是波音787与空客A350。

宽体客机想要参与全球市场竞争首先要选择双发方案,传统四发配置在运营成本上不具有任何优势,双发方案意味着发动机单台推力要足够大。

A350是CR-929直接竞争型号

航发集团商发公司基于长江-1000发动机技术积累,在新一代大推力涡扇发动机项目上尽可能朝着动力先行目标扎实迈进。

今年年初配型CR-929宽体客机推力35吨级的长江-2000发动机取得重大突破,该型发动机核心机在3月5日至14日期间连续进行了三次点火试车,并在第三次试车任务中一次性突破最高转速,达到了额定指标的100.6%。

整个试车过程中核心机表现非常稳定,整个过程无喘振、超温、震动等迹象,提前完成了此一阶段的发动机研制节点目标。

长江-1000验证机核心机

在实现核心机试车后,时隔不到半年长江-2000发动机就开始了首台验证机的整机装配工作,可见进度之快远远超越了当年长江-1000发动机。这是为什么呢?

因为长江-2000核心机是在长江-1000核心机基础上进行放大设计,这也是通用、罗罗等先进航发公司久经考验的通行办法,可以避免不必要的重复建设,从而达到缩短发动机型号研制周期目的。

俄为CR-929供应发动机是心有余力不足

与之对比,俄罗斯方面希望成为CR-929的发动机供应商,正在研制PD-35型35吨级推力大涵道比涡扇发动机,然而作为航发传统强国的他们这一次却举步维艰,该型发动机宣发工作做得很漂亮,但迄今为止也只是推进到用老发动机进行缩比试验,实际上仍然处于方案设计阶段。

显而易见长江-2000早已完成方案设计,今年也实现了核心机点火试车,加上整机装配的事实证明我方35吨级大涵道比发动机项目进度远远领先于俄罗斯的PD-35。联想第五代战斗机苏-57在2010年率先首飞,却晚于歼-20数年进入装备序列的过往事迹,结合大涵道比发动机的发展态势不难判断,接下来类似情况将会持续出现。

CR-929宽体客机大尺寸复合材料曲板试验件交付

CR-929享受的C-919发展红利远不止于发动机,后者建立的供应链也将对前者起到事半功倍之效。

为提高飞机性能增强竞争优势,CR-929将大比例使用复合材料,早在2015年中航复材就交付了“宽体客机大尺寸复合材料曲板试验件”,2018年年初又交付了“全尺寸复合材料机身壁板工艺件”,当年年底“碳纤维复合材料前机身筒段试验件”也顺利下线。

CR-929全尺寸复合材料机身壁板工艺件

我国在航空复合材料应用领域近年来抢占了世界领先地位,除了CR-929项目外,第五代战斗机歼-20是最具代表性的,该机复合材料占比高达27%,一举超越了大洋彼岸F-22战机的24%比值。

正如前文所述CR-929虽然选择了中俄联合研制路线,但这只是起到一个“帮扶”作用,而也就在今年两家在供应商提案与分析环节出现了分歧。事实上无论有没有俄罗斯,国产宽体客机都在按照自己的步调和节奏向前推进。

CR-929碳纤维复合材料前机身筒段试验件

比如分配给俄联合飞机制造集团的风洞吹风试验、机翼研发等工作国内也在并行开展,得益于完善的风洞设施,我方起落架、整机吹风等气动研究工作往往做得比俄罗斯更有效率,且更出色。

大飞机事业是抢占科技制高点的决胜战场,挡在我们面前的是两大航空寡头,想要从他们嘴里分一杯羹就只能背水一战。

CR-929主起落架外筒锻件试制

我国商用大飞机领域的宣发工作向来做得非常谨慎,以致于他们要面对很多冷眼和嘲笑,然而长江-1000验证机即将装机试飞、长江-2000验证机核心机点火、长江-2000验证机整机装配一系列事实告诉我们,他们在闷声发大财。

按照一系列既定时间节点,这一切将在六至十年左右迎来开花结果,而航空人将抱着“功成不必在我,功成必定有我”的信念一往无前。


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