國產大飛機 飛向大未來

國產大飛機 飛向大未來

文/謝頓

C919大飛機

2017年3月6日，中國商用飛機有限責任公司副總經理、國產大飛機C919總設計師吳光輝在接受記者採訪時表示，C919首架機總裝下線以來，項目在系統集成試驗、靜力試驗、機上試驗、試飛準備等幾條主線上穩步推進，目前首架機進入首飛準備狀態。

啥，你還不知道C919是架什麼機？趕快讓我們來認識一下它吧。

C919這個名字從哪裡來

從這款大飛機的命名來看，第一個字母「C」是英文「China」的首字母，也是商用飛機英文縮寫COMAC的首字母，第一個「9」的寓意是天長地久，「19」代表的是中國首型大型客機最大載客量為190座。C919大型客機是建設創新型國家的標誌性工程，具有完全自主知識產權，被寄予厚望。

C919作為「大」客機，它究竟有多大呢？

C919機長38.9米，翼展35.8米，最大起飛質量達72噸，最大著陸質量66噸。它使用CFM56發動機，最大設計航程4 075千米，加大航程型最大航程為5 555千米。巡航速度每秒238~286米，最大飛行高度1.2萬米，最大載客量為190人。

C919大型客機是我國首款按照國際適航標準推出的幹線客機，基本型混合級布局158座、全經濟艙布局168座、高密度布局174座。該飛機的特點是更安全、更經濟、更舒適、更環保，能與西方150~190座級的幹線客機展開競爭。同時，它還有一系列的加長型、縮短型、增程型、貨運型和公務型等產品，全系列品種豐富，可供選擇的餘地較大。

神奇的「翅膀」——高科技機翼

鳥兒有了翅膀才能飛翔，雄鷹之所以能夠在風雨中穿梭自如，就是因為它擁有強大的翅膀。為了讓C919能夠如雄鷹般翱翔於藍天之上，研發人員集思廣益，實驗數次，在800多副機翼中最終敲定了這套機翼。

我們知道，飛機在飛行時機翼會受到氣流的擾動，在遇到強烈的氣流時，機翼甚至會劇烈抖動，這對飛機來說是很大的危險。常規情況下，普通的飛機在飛行時速達到790千米的時候，機翼的上側和下側表面氣流就會相差很大，飛機的飛行阻力就會急劇增加，不僅油耗上升，飛機也會處於危險之中。

研究人員研發的這套機翼屬於「超臨界機翼」的一種，是適用於大型飛機的一類機翼。

當飛機飛行速度足夠快時，機翼上表面的局部流速可達到音速，這時如果再提速，飛機上表面就會受到強大的氣流擾動，使得飛機飛行阻力加大。而超臨界翼型的巧妙設計就可大幅改善機翼在高速飛行中的氣動性能，降低阻力並提高飛行姿態的可控性。根據研究和實驗結果預測，當C919大飛機飛行時速達到880千米時，機翼才會有不可控制的擺動危險。

穿著「棉衣」的大飛機

飛機在飛行時，引擎工作產生的巨大雜訊往往會對人的聽力和心理造成不小的危害。這一次，研究人員為大飛機穿上了一件特殊的「棉衣」，可以讓乘坐在飛機內的乘客感覺安靜許多，並且「棉衣」還有隔熱保溫的作用，穿越冰層輕輕鬆鬆。

這麼神奇的「棉衣」到底是什麼材料製成的呢？原來它叫「超細航空級玻璃棉」，是由南京航空航天大學材料科學與技術學院陳照峰教授及其研究團隊研製出來的。C919大飛機將來就會穿著這身「棉衣」展翅飛翔。而且，它還是一件「超輕棉衣」，因為1立方米這種玻璃棉的質量只有6~7千克，直徑僅0.5~2.5微米，這讓C919將來能夠更加輕鬆地翱翔藍天。

此外，這種玻璃棉還是一種絕熱材料。飛機行到萬米高空，外界天氣變幻莫測，首先要解決的就是飛機穿越結冰雲層的問題。飛機在飛過冷的水滴或結冰的雲層時，飛機表面不僅會受到撞擊，還容易結冰。這時就需要這件「棉衣」的保護，讓飛機不受外界溫度變化的影響。另外，研發人員還利用發動機為C919製造了「防冰系統」。他們從發動機中「調動」一部分熱氣，在機翼中設計特殊的結構和通道，將熱氣引來飛機機身，使其不結冰。

節能環保 輕質高效

C919大飛機在環保方面也有突出表現。主要體現在三個方面，一是燃油效率大大提高，二是碳排放量減少，三是使用了先進的環保複合材料。

首先，在燃油的消耗方面，C919大飛機比現有的飛機降低13%~15%，燃油的燃燒效率可以達到99.5%。燃油效率高了，就可以減少飛機的帶油量，使得飛機運作更加輕便高效，據預測，這樣一來可以使C919的飛行阻力減少3%左右。

燃油效率提高的另一個「附加功能」就是減少了碳排放量，這對大氣環保來說，實在是個好消息。用環保的設計理念，有望將飛機碳排放量減少至同類飛機的50%，這可是一個非常大的數目。

機身材料如何設計也是大飛機設計團隊面臨的重大難題，最後研製出的這套先進的複合材料將首次大規模應用於國產民用飛機，這當然是由C919大飛機引領「潮流」。這款材料的全稱是碳纖維樹脂基複合材料，在大飛機上的使用量將達到20%。這可大大壓縮飛機的總質量。飛機也是需要「瘦身」的，這樣一來阻力小了，油耗少了，自然就節能環保啦。

C919之後還有什麼？

我國商業客機的研發始於運-10時期，在運-10之前，我國曾在1968年開始仿製蘇聯安-12運輸機，國產首架運-8運輸機在1974年下線並首飛。到了1973年，運-10飛機進入設計製造環節，我國民航總局還調撥波音707飛機用於輔助設計，到了1980年基本完成。運-10最大起飛質量 110噸，比波音737要大一些，最大飛行高度為1.1萬米，1985年後該項目被終止。後運-10時期的商業客機主要集中在幾款支線客機上，幹線客機直到C919出現後才進入快車道。

C919之後，中國商飛計劃研製的第二種大型客機，即C929計劃，最大載客量為290座左右，比C919提升100座。250~300座的幹線客機也有龐大的市場，目前波音空客的A350和波音787客機都為300座級別的客機，這是C919之後我們需要瞄準的目標。總之，我們期待著由C919領航的「大飛機時代」早日到來！

知識窗

國際上同類型號飛機有哪些？

C919的同類型號自然是波音和空客中的對應機型，以波音737系列和空客A320系列為主。這兩款客機的銷量都非常不錯，算是幹線客機中的入門產品，這也是C919研製的主要原因之一。中短途商業客機經濟性較好，飛行時間比洲際飛行要短，基本上各大航空公司都會購買這種級別的客機。不過C919要進入國際市場，要取得美國聯邦航空管理局、歐洲航空安全局的適航認證。取得適航證的時間可能不太確定，以ARJ-21為例，該項目經過十多年的發展，目前還沒有取得國際適航證。

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