50年攻關(guān)！我國(guó)為什么一定要自研國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)？

2024 年 10 月 12 日，《航空知識(shí)》主編、編審?fù)鮼喣性诳破罩袊?guó)·星空講壇“探秘星河 逐夢(mèng)九天”主題場(chǎng)帶來(lái)演講《在奮斗中突圍——中國(guó)商用飛機(jī)之路》，為我們講述中國(guó)商用飛機(jī)的發(fā)展歷程。

以下是王亞男的演講節(jié)選：

大家好，我是王亞男，我是《航空知識(shí)》雜志的編輯，今天我分享的話題叫做《在奮斗中突圍——中國(guó)商用飛機(jī)之路》。

中國(guó)人為什么要造自己的大飛機(jī)？

中國(guó)人對(duì)于飛機(jī)的理想其實(shí)很早，在萊特兄弟首飛 6 年之后的 1909 年，中國(guó)人馮如就在美國(guó)試飛了屬于中國(guó)人的第一架飛機(jī)。這架飛機(jī)的性能當(dāng)時(shí)全面碾壓了美國(guó)的萊特和柯蒂斯的飛機(jī)，引發(fā)了美國(guó)人深深的憂慮，當(dāng)時(shí)的美國(guó)報(bào)紙上如此評(píng)價(jià)馮如，說(shuō)“在飛行器的制造方面黃種人已經(jīng)超過(guò)了白人”，這是非常高的贊譽(yù)。

而當(dāng)時(shí)馮如最為可貴之處在于，他無(wú)論何時(shí)接受記者的采訪，總是在說(shuō)：“我要完成我的飛機(jī)，然后帶著它回到中國(guó)去”，他要用自己的飛機(jī)改變中國(guó)的工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的面貌，而且他還預(yù)言過(guò)“中國(guó)之強(qiáng)，必空中全用飛機(jī)，如水路全用輪船?！?/p>

圖片來(lái)源于王亞男演講PPT

舊中國(guó)時(shí)代，中國(guó)實(shí)際上很早就開(kāi)辟了自己的商業(yè)航線。1920 年中國(guó)就開(kāi)辟了北京到天津之間的商業(yè)運(yùn)輸，但當(dāng)時(shí)飛行在中國(guó)航線上的飛機(jī)有英國(guó)的、美國(guó)的、德國(guó)的、法國(guó)的，就是沒(méi)有中國(guó)自己的，客機(jī)飛行員是外國(guó)人，機(jī)械師是外國(guó)人，教官是外國(guó)人，維護(hù)人員是外國(guó)人，甚至中國(guó)的航空公司也有外國(guó)企業(yè)的參股，歸根結(jié)底因?yàn)橹袊?guó)沒(méi)有自己的工業(yè)能力。

到了 1949 年新中國(guó)成立以后，中國(guó)開(kāi)始著手打造自己的航空工業(yè)。但商用飛機(jī)是一個(gè)很高難的產(chǎn)品，當(dāng)時(shí)并沒(méi)有放在優(yōu)先發(fā)展的地位，新中國(guó)成立初期飛機(jī)仍然依賴(lài)進(jìn)口。

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中國(guó)成立到今天 75 年過(guò)去了，中國(guó)的造船業(yè)和遠(yuǎn)洋航運(yùn)在世界上是居于領(lǐng)先地位的，中國(guó)的高鐵、中國(guó)的高速公路和汽車(chē)制造業(yè)在世界上也非常先進(jìn)。那么，航空怎么樣了？我們航空工業(yè)的規(guī)模很大，制造水平很高，軍用裝備發(fā)展處于世界先進(jìn)水平，但是民用航空領(lǐng)域，中國(guó)的大飛機(jī)規(guī)模還小，這就是中國(guó)未來(lái)幾年內(nèi)在商用飛機(jī)上急于希望取得更大的突破的一個(gè)方向。

C919的研制背后有哪些故事？

中國(guó)人嘗試研制自己的大飛機(jī)其實(shí)算下來(lái)到今天已經(jīng)超過(guò)了 50 年，這 50 年來(lái)我們發(fā)起過(guò)三次挑戰(zhàn)——

第一次是 1970 年，中國(guó)發(fā)起了一項(xiàng)秘密工程代號(hào) 708 。當(dāng)時(shí)準(zhǔn)備研制一款 110 噸重的遠(yuǎn)程客機(jī)，它的樣子長(zhǎng)得像今天的波音 707，這種飛機(jī)我們整整攻關(guān)了十年，大部分的零件都是中國(guó)自己制造的，國(guó)產(chǎn)化率非常之高，1980 年成功首飛，除此之外還完成過(guò)多次試飛，甚至飛到過(guò)北京和青藏高原。

但是在 1985 年這架飛機(jī)遺憾地下馬了。下馬的原因在于我們這架飛機(jī)雖然設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮了適航標(biāo)準(zhǔn)，但是在制造的時(shí)候產(chǎn)品的工藝和質(zhì)量的管理缺陷很多，產(chǎn)品還有很多問(wèn)題，再加上當(dāng)時(shí)只有一架原型機(jī)，要完成適航審定的飛行絕對(duì)不夠。如果想要完成這個(gè)項(xiàng)目，國(guó)家還要再投入海量的資金，制造更多的原型機(jī)進(jìn)行試飛，同時(shí)還要用更多的資源改進(jìn)這架飛機(jī)中固有的缺陷，而 1985 年的中國(guó)絕對(duì)沒(méi)有這么多錢(qián)，所以只能忍痛的下馬了這個(gè)項(xiàng)目。

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不過(guò)，中國(guó)人對(duì)于大飛機(jī)的理想沒(méi)有放棄。在運(yùn) 10 下馬之后的兩年，中國(guó)就向波音、空客、麥道等 6 家國(guó)外著名企業(yè)發(fā)起了一項(xiàng)提議，內(nèi)容就是你們能不能跟中國(guó)合作研制我們自己使用的大型客機(jī)?？湛秃筒ㄒ舳季芙^了，只有麥道說(shuō)我們可以考慮跟中國(guó)合作麥道的 80 系列和 90 系列，未來(lái)也可以考慮跟中國(guó)合作研制更新的飛機(jī)。

在跟麥道合作中，中國(guó)有了很多重要的收獲。第一個(gè)收獲是我們建立了主制造商和供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)體系，將全國(guó)航空制造業(yè)的核心廠家全部納入進(jìn)來(lái)，這是一次史無(wú)前例的跨越。第二個(gè)是中國(guó)開(kāi)始按照國(guó)際的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)制造飛機(jī)，與國(guó)際接軌。第三是跨區(qū)域間的企業(yè)合作生產(chǎn)管理和質(zhì)量管理的系統(tǒng)在中國(guó)建立起來(lái)。

遺憾的是，1996 年波音公司收購(gòu)了麥道，同時(shí)波音宣布終止麥道 90 的生產(chǎn)線，這個(gè)決定意味著中國(guó)跟美國(guó)麥道合作研制未來(lái)大飛機(jī)的路到此為止。

第三次的嘗試始于 1999 年，當(dāng)時(shí)中國(guó)調(diào)整了自己的商用飛機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略。我們制定的一個(gè)基本原則是：自主研制一定要走“以我為主、自主研制”的方向，同時(shí)使用國(guó)際合作的供應(yīng)鏈來(lái)解決一些關(guān)鍵系統(tǒng)的供應(yīng)問(wèn)題。我們要從小到大，先支線后干線，完成中國(guó)國(guó)產(chǎn)商用飛機(jī)的突圍。由此中國(guó)在 2002 年先立項(xiàng)了 ARJ21700 型客機(jī)。這是一架支線飛機(jī)，比較小，今天在中國(guó)的西北航線上運(yùn)行的還是比較多的，這種飛機(jī)我們整整干了12年，現(xiàn)在已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)，大概現(xiàn)在已經(jīng)交付了近百架，運(yùn)行的效果非常不錯(cuò)。

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這 12 年間中國(guó)突破了兩大難關(guān)，第一難關(guān)是我們成功地研制出了一架具有不錯(cuò)飛行性能的飛機(jī)，第二關(guān)是我們經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的適航考試的認(rèn)證。

我用兩個(gè)關(guān)鍵的數(shù)字跟大家快速講一下這 12 年里我們做了什么：

第一個(gè)關(guān)鍵詞是 87% 。

飛機(jī)要做“強(qiáng)度測(cè)試”，強(qiáng)度測(cè)試就是用很多鋼纜上下左右的把飛機(jī)給固定起來(lái)，然后不斷的施加拉力直到把這架飛機(jī)給拉的四分五裂，測(cè)出這架飛機(jī)最大可以承受多大的力量，如果達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，那么設(shè)計(jì)就是失敗的。

2009 年我們的 ARJ21 在接受強(qiáng)度測(cè)試時(shí)，加載到 87% 的時(shí)候突然間一聲巨響飛機(jī)斷掉了，而這個(gè)指標(biāo)還沒(méi)有達(dá)到 100%，當(dāng)時(shí)有些參加試驗(yàn)的人員失聲痛哭，因?yàn)樵趫?chǎng)的不僅有中國(guó)民航局的審定人員，還有美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的影子認(rèn)證審查官，他們都在盯著我們。

經(jīng)過(guò)了將近一年半技術(shù)人員沒(méi)日沒(méi)夜的反復(fù)計(jì)算，終于搞清楚有一項(xiàng)重要的穩(wěn)定性指標(biāo)核算得不夠充分，所以導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)的破損，最后重新調(diào)整核算方式、重新修改結(jié)構(gòu)、重新修復(fù)測(cè)試的模型，再次測(cè)試時(shí)，飛機(jī)完美過(guò)關(guān)。這次成功，打破了西方人對(duì)于我們強(qiáng)度測(cè)試的疑慮和懷疑。

第二個(gè)關(guān)鍵詞是 1000 只雞的犧牲。

現(xiàn)在的飛機(jī)在投入使用之前必須要經(jīng)歷“鳥(niǎo)撞實(shí)驗(yàn)”。鳥(niǎo)撞實(shí)驗(yàn)就是把一只將近兩公斤的雞用空氣炮加速之后讓它撞向飛機(jī)的頭部，飛機(jī)的結(jié)構(gòu)被撞擊后不能?chē)?yán)重破損，才算過(guò)關(guān)。

初期的實(shí)驗(yàn)，我們每次都失敗，為此就要不斷地調(diào)整飛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，找出撞擊實(shí)驗(yàn)的玄機(jī)所在。當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)人員回憶說(shuō)“在我們的實(shí)驗(yàn)室里滿地都是羽毛，滿地都是血跡，至少有 1000 只雞犧牲在我們的實(shí)驗(yàn)室里”。經(jīng)歷了如此之多的實(shí)驗(yàn)，ARJ21 最后才找到了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，完成了鳥(niǎo)撞實(shí)驗(yàn)。

最終的 ARJ21 完成了 3418 份符合性報(bào)告。3418 份報(bào)告有多高？摞在一起超過(guò) 30 米，相當(dāng)于 10 層樓。

圖片來(lái)源于王亞男演講PPT

在 ARJ21 成功之后，中國(guó)啟動(dòng)了自己的 C919 干線客機(jī)工程，這又是一個(gè) 15 年的奮斗。

今天大家在新聞里聽(tīng)到國(guó)航和南航開(kāi)始接收 C919，這是一個(gè)重大的事件，意味著 C919 已經(jīng)開(kāi)始贏得中國(guó)市場(chǎng)的首肯。C919 作為一架大型的國(guó)產(chǎn)干線客機(jī)，可以比肩空客的 320 和波音的 737。而隨著 C919 交付數(shù)量的不斷增多，它的市場(chǎng)運(yùn)行效率會(huì)越來(lái)越好。

C919 擁有很多優(yōu)秀的技術(shù)性能，比如完美的曲面型的風(fēng)擋，這背后有很多新材料和新工藝的支撐，還有友好的飛機(jī)操縱界面，我們?cè)陲w機(jī)上采用了抬頭顯示器，未來(lái)還可以使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)功能，能夠讓飛行員看透云霧，以及更舒適的乘坐體驗(yàn)、更好的安靜性經(jīng)濟(jì)性，總之面向市場(chǎng)的很多需求我們都考慮到了。

圖片來(lái)源于王亞男演講PPT

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回望中國(guó)商用飛機(jī)的道路你會(huì)發(fā)現(xiàn)，商用飛機(jī)的研制就像是一座大山，當(dāng)你站在山腳下的時(shí)候你絕對(duì)看不見(jiàn)前路。只有通過(guò)攀登一步一步的向上，終有一天你站到頂峰的時(shí)候才算是過(guò)了山，眼界就開(kāi)闊了，你才知道前路在哪里，下一個(gè)山峰會(huì)在何方。

今天我們由此來(lái)回望中國(guó)的大飛機(jī)非常艱難，所以中國(guó)的大飛機(jī)未來(lái)的前路很廣闊，因?yàn)槲覀兙嚯x成功雖然不能算是一步之遙，但是已經(jīng)看到了成功的曙光。在此也衷心地祝愿中國(guó)的商用飛機(jī)能夠戰(zhàn)勝后面的險(xiǎn)阻走向勝利的彼岸。

策劃制作

作者丨王亞男 《航空知識(shí)》主編、編審

責(zé)編丨楊雅萍

活動(dòng)策劃｜蘇萱 甘肅科技館宣傳聯(lián)絡(luò)部

審校丨徐來(lái)、林林