国产大飞机C919

李会超

2017年5月5日，一架白、蓝、绿三色相间的客机出现在了上海浦东国际机场，它是由我国自行设计、制造的C919大型客机的1号机。那天，它在整机下线一年多、完成了各类测试后，终于迎来了第一次展翅翱翔的机会。

了不起的C919

C919具体参数

长度：38.9米

客舱宽度：3.96米

飞行高度：10000米左右

飞行速度：850千米/时以上

最大飞行距离：4075千米

载客人数：156人

服役期：9万小时（油耗、维护费用等各方面成本比较理想的情况下）

超临界机翼

C919的机翼采用了当代最先进的超临界机翼，通过对机翼形状的特殊设计，能提高机翼的临界马赫数，使机翼在接近声速的高速飞行时阻力急剧增大的现象延迟发生，从而让C919飞得更快、更省油。

电传飞控和主动控制技术

C919使用了高度自动化的电传操纵和主动控制技术，大大提高了飞机的安全性。值得一提的是，虽然 C919的电传系统是由国外供应商提供的，但核心算法完全由我国研发，拥有自主知识产权。

高性能发动机

C919安装了两台 LEAP-1C新型涡轮风扇发动机。在提供强劲动力的同时，二氧化碳和氮氧化物的排放量比同类飞机降低了50%。这两台发动机是由法国赛峰公司设计制造的。我国国产的长江-1000型涡轮风扇发动机目前正在紧锣密鼓的研制之中，有望在未来几年内取得突破。按照航空界的通用做法，客户在订购飞机时可以自主选择使用LEAP-1C或长江-1000。

铝锂合金新材料

C919机身的主体结构材料为最先进的第三代铝锂合金，既轻便，强度又高。研究人员通过大量实验测定了这种合金的拉伸性能、抗疲劳性能、抗断裂性能等重要参数，不但满足了C919的设计需求，还为今后设计其他飞机积累了经验。

舒适的客舱设计

在客舱内部，C919采用了先进的环境控制和照明设计，在旅客登机、就餐、休息和离去的过程中，能够启用不同的照明情景模式，调节客舱氛围，在潜移默化间提高舒适度。飞机上还配备了可供上网的电子娱乐设备，能有效缓解旅客旅途中的疲乏。在飞行过程中，C919的客舱比其他同类机型更加安静，这是因为它配备了噪声更小的发动机。和其他单通道大型客机类似，C919的机舱座位布局采用两边各三座的设计方案，还特地将中间的座位加宽，使坐在中间的乘客也能舒适乘机。

鲨鱼鳍式翼梢小翼

在机翼伸展到距离机身最远的地方时，本来平直的机翼优美地向上弯起，形成一个与鲨鱼的鳍翼外形相似的结构。这个结构被称为“翼梢小翼”，是在实际飞行中能够对飞机性能起到很大帮助的气动装置。C919采用的是目前性能最佳的一种翼梢小翼，可以在机翼重量增加较小的前提下带来最好的旋涡气流抑制效果。

不断“打怪升级”的C919

飞机要是在飞行过程中出现问题，就会中断航班的正常运行，飞行员需要返航或备降来确保安全，这样会给航空公司和乘客造成损失。更可怕的是，不少空难就是由于飞机的设计瑕疵而发生的。 因此，飞机完成首飞之后，还要通过一系列测试才能获得航空管理部门颁发的型号许可证，交付给用户载客运行。这些测试中，有的风险很高，目的是测出飞机的极限性能;有的则要选取极端的飞行条件，来验证飞机能否应对各种恶劣环境。C919也不例外，在首飞成功后，它需要一路“打怪升级”，通过重重关卡后，才能与广大乘客见面。

在 C919之前，我国还自行设计制造了支线客机ARJ21。为了完成各类飞行测试，ARJ21去过中国最冷、最热、风最大、湿度最高的地方。为了让测试成绩达到国际标准，它还曾经远赴加拿大伊魁特，接受了室外最低温度零下37摄氏度的极端严寒天气考验，测试了飞机的发动机和輔助发电机（APU）在低温中“冻透”之后的启动能力，验证了飞机各个系统在低温中的表现。未来，C919很有可能要重新走一遍 ARJ21的“长征路”，来进行极端环境测试。

此外，C919在测试中，除了要验证飞机在半空中有一台发动机不能工作时继续安全飞行的能力，还要测试飞机在起飞阶段有发动机停车时飞机继续飞行的各项指标。一旦危机发生，飞行员可以参考这些指标保持对飞机的有效控制，保证乘客们的生命安全。

飞机在跑道上加速起飞时遇到紧急情况的话，如果此时的速度还没有超过一个特定值（民航界称为决断速度），让飞机紧急“刹车”以中断起飞过程是最好的选择。在正常情况下，高速落地的飞机首先使用发动机反推和减速板减速，当速度降低一些后再启用刹车。而在中断起飞测试中，偏偏要求飞机不能使用发动机反推和减速板，只能依靠刹车系统，让处于满载状态的飞机减速至0。由于飞机刹车时动能大部分被刹车片转化成热能，所以在这个过程中飞机起落架甚至可能起火。只要火势在5分钟内（机场消防部门赶到起火飞机位置的最小时间）不蔓延到整个机身，飞机就可以通过测试。

除了以上详细介绍的这些测试，飞机还要进行鸟撞、雷击、溅水、失速等测试科目。和C919同级别的空客A320客机，从首飞到取得型号许可证，花费了一年左右的时间，进行了530次飞行。由于我国之前缺乏测试民用客机的体系和经验，支线客机ARJ21完成取证测试飞行耗费了足足6年时间，成为世界上取证试飞时间最长的飞机。有了ARJ21的取证经验，C919应该不会花费如此长的时间。

C919取得中国民航局（CAAC）颁发的型号许可证后，就可以在国内销售，执行国内航线了。但要打入国际市场、获得国际认可，还要获得美国联邦航空局（FAA）等国际适航界权威的型号合格证。如果在取得每个适航证时都要将所有的测试科目重复一遍，显然没有必要，也会造成不小的消耗。在ARJ21飞机取证过程中，中国民航局协调FAA进行了“影子审查”工作。当FAA派出的观察员认定ARJ21飞机在中方测试中表现合格，中方进行测试的能力也符合美方要求后，就可以同时获得FAA和CAAC两家机构的适航证。C919应该也会遵循同样的方式取得国际市场的“准入证”。未来，如果中国能和美国及更多国家建立大型喷气式客机的适航双边关系，中国民航局颁发的适航证将可以直接作为新飞机进入国际市场的“准入证”，无须再进行“影子审查”工作，中国大飞机的天空也会更加宽广。