▲6月10日,C919由上海浦東機場起飛到南通市上空進行試飛測試,全程大約四小時(圖片來源/視覺中國)
據(jù)中國商飛公司“大飛機”微信號7月23日消息,中國C919大型客機六架試飛機已圓滿完成全部試飛任務(wù),開始全力向取證沖鋒。在此之際,微博@航空物語 發(fā)布中國商飛公司的6架C919在試飛院同框進行“大象漫步”的宣傳視頻。
7月初,國航、東航、南航三大航司同時出手,向歐洲空中客車公司合計訂購292架A320neo系列飛機。對于如此大的一個訂單,有網(wǎng)友提出疑問,中國的大飛機C919不是已經(jīng)試飛成功了嗎?為何還要花錢買空客飛機?其實,一架客機從研制到運營需要經(jīng)過幾層的技術(shù)考驗,不能操之過急。
前期論證階段:
獲得真正的“準生證”
7月12日中午12點10分左右,一架注冊號為B-001F的C919客機在北京大興國際機場落地,這是這款國產(chǎn)大型噴氣式客機首次飛抵北京,同時這也是C919近期一系列密集試飛計劃中的一部分。進入7月以來,C919先后飛抵煙臺蓬萊機場、鄭州新鄭機場、濟南遙墻機場、武漢天河機場以及桂林兩江機場進行試飛。按照中國商飛方面的說法,接下來還將繼續(xù)進行一系列的試飛活動。
▲7月12日,中國商飛C919濃霧中落地北京大興國際機場 (攝影:二零三航空聯(lián)合體)
一架飛機從最初的設(shè)計圖紙,到最終投入使用,要經(jīng)歷研制、試飛、適航審定、定型等多個環(huán)節(jié)的考驗。比如,我國空軍的新型主力殲擊機殲-20,從2007年正式立項算起,2011年完成首飛,首批投入現(xiàn)役是2017年,整個研制周期正好是10年。
▲如今已經(jīng)大規(guī)模列裝的殲-20戰(zhàn)斗機(圖片來源/視覺中國)
總體來說,從研制到投入運營,民航客機要經(jīng)歷四道難關(guān)的考驗:第一步是論證階段,即研制單位和科研院所要對未來的飛機項目進行前期論證、技術(shù)經(jīng)濟可行性分析,然后再進行總體方案論證,最后敲定最終方案,批準上馬,醞釀中的飛機項目才算真正獲得“準生證”,這一階段也被稱為飛機的“預(yù)發(fā)展”階段。
“相比于軍用飛機,民航客機的研制過程要更為復(fù)雜曲折。” 航空知識主編王亞男說。這是萬里長征的第一步,從此民用飛機就開始走上一條和軍機研制截然不同的道路。軍用飛機只需要滿足軍方提出的研制總要求即可,也就是說它的目標客戶是固定的。
民用飛機作為一款商品,要著眼于未來產(chǎn)生的市場利潤,因此在預(yù)發(fā)展階段就要進行充分的目標市場調(diào)研,掌握未來民航市場的基本發(fā)展方向,了解航空公司的運營需求。在此基礎(chǔ)上,還要將對技術(shù)與市場的相互權(quán)衡貫穿在整體設(shè)計思路里。“這個論證階段通常可能要兩到三年,如果中間出現(xiàn)問題,時間可能要更久。” 王亞男說。
工程研制階段:
將圖紙變成樣機
論證階段結(jié)束后,未來的飛機就大體有了一個輪廓,隨后就要進入到第二步:工程研制階段,這會是一個極為龐大的系統(tǒng)工程,在確定研制方案后,要按照方案要求先進行飛機的整體設(shè)計,對方案提出的飛機性能要求作進一步細化,比如飛機的最大航程要達到多少?巡航時速應(yīng)該是多少?載荷和轉(zhuǎn)彎半徑等要達到什么樣的標準?
▲2010年,中國商飛公司C919大型客機展示樣機在珠海航展揭開神秘面紗(圖片來源/民航新聞)
根據(jù)細化了的設(shè)計參數(shù),飛機制造商會給參與項目的系統(tǒng)零件供應(yīng)商下發(fā)供貨要求,讓他們提供滿足設(shè)計指標的發(fā)動機、機翼、電子設(shè)備等產(chǎn)品。同時,飛機制造商還同步開展數(shù)量繁多的試驗項目,比如驗證飛機啟動特性的風洞試驗、針對飛機操縱系統(tǒng)的系統(tǒng)模擬試驗,以及靜強度與疲勞強度試驗等等。
這將是一個“群英薈萃”的階段,飛機制造商牽頭,各大科研院所、零件生產(chǎn)廠家等參研單位匯聚一堂,共同將飛機從平面視角的圖紙變成真正的樣機。
試飛與適航測試:
獲取型號合格證與生產(chǎn)許可證
飛機的舞臺在天空,在工程研制階段完結(jié)后,被推出廠房的樣機就要開始經(jīng)歷曲折漫長的第三步:試飛與適航測試階段,同時也伴隨著嚴苛的考核程序。王亞男介紹道:“這個時候各個科目的測試就要開始了,有幾百個適航審定科目要進行,等到全部通過并取得合格資質(zhì)以后,飛機才會獲得一個總的畢業(yè)證,這個畢業(yè)證在業(yè)內(nèi)通常叫做適航證。”
根據(jù)我國民用航空局的相關(guān)政策,一架飛機必須先獲得型號合格證和生產(chǎn)許可證才能真正得到適航許可,前者是指航空部門在對設(shè)計圖紙、測試報告和使用手冊,以及對樣機進行檢查,同時確認新機型符合相關(guān)安全標準后,對飛機發(fā)放的一種合格憑證,相當于航空部門對飛機整體設(shè)計方案的認可與批準。
▲5月14日,即將交付首家用戶的首架C919大飛機完成首次飛行試驗(圖片來源/視覺中國)
在獲得型號合格證后,還需要對生產(chǎn)廠家進行進一步考核,以確認廠商有能力建立并維持一整套產(chǎn)品質(zhì)量保障體系,以滿足飛機的批量生產(chǎn),然后給新機型發(fā)放生產(chǎn)許可證。這就好比醫(yī)院的孕檢項目不僅要對胎兒的健康狀況進行嚴格檢測,還要對孕婦本身的身體條件作精確把握。
商業(yè)運營階段:
來自市場的檢驗
飛機一旦考取這兩個證,除非特殊情況,就會自動獲得民航局頒發(fā)的適航證。王亞男進一步指出:“這兩證實際上是要經(jīng)歷千難萬險才能拿到的,拿到這兩個證就預(yù)示著新飛機滿足最基本的安全和可靠性標準,允許投入商業(yè)運營。” 可以說,在成功獲取適航證后,新飛機的研制工作算是取得了階段性成功,不過這絕不是整個研制工程的終點。
投入運營的新飛機還要接受第四步:商業(yè)運營階段的考驗。“我個人認為這一步實際上更為重要!” 王亞男強調(diào),“作為一款商品,這一階段的商業(yè)博弈和市場競爭,是決定一款客機前途的最后一環(huán)。能不能取得客戶的信任,能不能有銷路并占據(jù)可觀的市場份額,最終都影響這款客機的生死。” 雖然千辛萬苦獲得了具有官方認證的適航許可,但也只是讓新飛機跨過了市場準入門檻,至于如何能在強手如林、競爭激烈的市場中生存下來,這個階段沒有標準化的考核程序作引導(dǎo),沒有直觀的指標作為衡量標準,更沒有官方部門背書,只能憑借飛機自己的真本事,去獲得航空公司和乘客的認可。“這就像汽車廠商一樣,市面上有上百家廠商在造各種品牌的汽車,它們都有生產(chǎn)許可證,都獲準在市場上銷售,但有些品牌的車根本賣不掉。” 王亞男說。
C919正在爭取“型號合格證”
那么,我們的C919現(xiàn)在走到哪個階段了?2020年底,C919獲得了中國民用航空局簽發(fā)的首個“飛機型號檢查核準書”(即TIA證書),這就意味著C919正式進入到由民航管理部門組織的局方試飛環(huán)節(jié),這個環(huán)節(jié)最終目的就是獲取上文提到的“型號合格證”。
需要指出的是,TIA證書并不是針對整個型號,而是針對某一架原型機簽發(fā)的,首先獲得該證的是C919的第4架原型機(B-001E),而隨著C919試飛工作的深入與提速,有關(guān)部門還會對其他用于試飛的原型機簽發(fā)一批TIA證書,針對這些原型機的局方試飛測試將成為C919最終獲取型號合格證的基礎(chǔ)。
與C919真正獲得我國國內(nèi)的適航許可尚有一段距離,可見民航客機試飛工作的復(fù)雜與嚴苛,但事關(guān)C919最終的飛行質(zhì)量與安全保障,這一段距離是無論如何都繞不過去的。
“今天民用航空界很多關(guān)于安全標準的條文,都是幾十年來甚至近百年來,無數(shù)慘烈的飛行事故鑄就的。人們不斷汲取經(jīng)驗教訓,將其變成技術(shù)準則,才形成了一整套適航審定標準。” 王亞男說。
上世紀50年代,英國德-哈維蘭公司研制的世界首款噴氣式客機“彗星”接連遭遇三起嚴重的空中解體事件,共造成99人不幸遇難,事后查明,造成空難的元兇是機體的金屬疲勞問題。在這一系列慘痛教訓影響下,包括美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)在內(nèi)的各國航空部門都把飛機的金屬疲勞寫進了適航審定條款。這些針對民航客機的適航審定程序的存在與不斷完善,就是為了盡可能避免日后更大事故與悲劇的發(fā)生。
對于C919而言,這些紛繁復(fù)雜的適航審定程序,與其說是投入運營的門檻,不如說是對飛機整體安全性負責的體現(xiàn)。
我國自主研發(fā)的新一代支線客機ARJ-21已經(jīng)批量生產(chǎn)并交付國內(nèi)航空公司運營。回顧ARJ-21的研制歷程,2002年正式立項,2008年末實現(xiàn)首飛,2014年獲得“型號合格證”,2017年獲得生產(chǎn)許可證并通過適航審定。整個研制過程耗時15年之久。
相比于ARJ-21支線客機,C919作為干線客機,無論是研制難度,投入規(guī)模和試飛科目復(fù)雜程度都要超越前者,C919的適航審定肯定是一場艱苦的持久戰(zhàn)。但C919的原型機已有7架出廠,最近的試飛工作進度也在明顯加快,可見距離C919真正投入運營并不遙遠。
來源: 北京科技報社
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