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国产大飞机整装待发,只待适航

来源:轴承厂 时间:2022/8/24
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视觉中国

文|立方知造局,作者|刘铮,编辑

小材唐晓园

在经历了三代国产客机的曲折发展后,0年,C终由研制阶段逐步转入产业化阶段。

中国,早不是那个用8亿件衬衫换回一架飞机的中国。

年5月5日,上海飞机制造厂大场基地,运十静静停伫。

年到年,这架中国首款商用飞机曾在期盼与欢呼声中飞过5年。但在80年代技术、资金的限制下,运十在生产两架飞机后悄然落幕。年月,运十完成了它的最后一次飞行。

直到年5月,距离大场基地东南方60公里外的上海浦东国际机场,国产大飞机C首飞——延续运十停摆了3年的愿望。

C首飞图片来源

pixabay

观看C首飞的人群中,一位身穿黑色西装、拄着拐杖的老人,紧盯着天空中那架逐渐远去的飞机。

程不时,中国第一代飞机设计师,从年起参与中国首款商用飞机运十的整体设计。他知道,再过1个多小时,C安全返航后,他和运十就能卸下历史重担——中国大飞机史,也将翻开新的篇章。

大飞机指的是座级以上、起飞重量吨以上的运输类飞机,主要分为宽体客机(双通道,多为50座以上)和窄体客机(单通道,多为-50座)。

窄体机在中国民航机队的占比在80%左右,在C设计之初,对标的是窄体机领域的最强者——波音和空客A30。

今天,距离C首飞已过5年,中国的国产大飞机正走在商用道路上。万事俱备,只待适航。

据C生产商中国商飞的披露,预计今年第一架C有望交付。届时,C字头的国产大飞机将与A字头的空客、B字头的波音共同翱翔蓝天。

国产大飞机承载着中国工业过去、现在和未来的奋起突围。立方知造局梳理出,在C之前,国产客机经历了运十、ARJ1两代产品,对应着70年代举国之力从0到1的突破、80年代引进消化再吸收的道路,直至今天走出困惑,摸索出了新的制造模式。

今天的C已带来不少惊喜:

1.商用整装待发,等待适航证颁发

.产业链不断突破,国产化程度上升

3.中国大飞机从研制阶段走向产业化

01、国产大飞机商用就这差一步

一架大飞机真正的成功,在于实现商业运营,而商业运营的前提是,拿到适航证——只有拿到了这张大飞机的“毕业证”,国产大飞机才能飞上云霄。

国内适航证由中国民航局颁发。C在年首飞之后,一共六架原型机立刻投入进测试任务中,并在00年底取得了型号检查核准书(TIA),进入适航证冲刺阶段。

当时曾有乐观估计,01年C能够拿到三张适航证之一的型号合格证(TC),并且完成首架交付。

适航证主要包含以下三种证书:型号合格证(TC)、生产许可证(PC)、民航当局对每架飞机制造符合性的批准(AC)。这三种证书在管控范围上层层递进,重要性和获得难度逐次下降。

到了01年底,C在76项审定试飞科目中,已完成34项,完成率1.3%。

C的竞争机型——空客A30、波音,从首飞到取证、交付之间,最长也就两年,为什么C还卡在第一阶段。

先来看个中国第二代国产客机ARJ1获取适航证的例子:

年至年间,为了完成中国支线飞机ARJ1自然结冰试飞,中国民航局团队四进乌鲁木齐寻找合适环境。

二进乌鲁木齐时,ARJ1团队捕捉到了合适云层,但环境持续时间短暂,只算完成了部分试飞验证。

最终剩余的试飞验证是年在加拿大五大湖完成的。

可见,中国适航审查流程严格——这一方面体现出中国对航空业各项安全指标相较其他国家更高;另一方面也是中国民航在大飞机的适航取证环节上,仍处于不断摸索的阶段。

国际市场上,C的目标是与空客和波音竞争,因此不止要完成中国民航局的适航审查,还要保证后续能通过FAA(美联航管理局)和EASA(欧航安全局)的适航认证,拿到航空界的“国际护照”。

年10月,中国民航局与美联航管理局《适航实施程序》生效,意味着中美两国民航产品已完成全面对等互认;

年5月,中国又与欧盟签订《中华人民共和国政府和欧洲联盟民用航空安全协定》和《中华人民共和国政府和欧洲联盟关于航班若干方面的协定》,同样奠定适航证对等互认基础。

只是,C在国际市场上与空客和波音形成竞争关系,后两者又与FAA(美联航管理局)和EASA(欧航安全局)的关系紧密。当适航证成为航空巨头构筑行业壁垒的工具,国产飞机飞向全球市场自然多了一层阻力。

拖慢C获得中国民航局适航认证的另一因素是疫情——就像前面提到的,部分试飞项目需要到国外寻找极端天气环境,计划被海外疫情打乱,暂时较难开展。

信息来源

搜狐科技

适航证是一张大飞机的毕业证,完成了中国民航局的高要求,C才能真正翱翔蓝天。已经收获了上千份订单的C目前商用就差这临门一脚了。

0、从运十到ARJ1到C,加速产业链国产替代

0年,C将由研制阶段逐步转入产业化阶段。

根据C制造商中国商飞的规划,初期C年产0架,03年年产能架,计划整个“十四五”期间共交付架。

大飞机作为现代工业“皇冠上的明珠”,不仅体现出一个国家的工业和技术水平,同样也是带动国家先进制造业集群发展的关键产业。

C采用“主制造商+供应商”全球产业链配套合作的方式完成制造,主制造商是上海商飞,全球供应商14家。中国航空工业集团及下属单位,是供应商中的核心力量,在机体研制中占95%以上份额。

C的国产化率虽然达到60%,也努力建立中外合资公司保障供应链,但一些核心技术上还要依靠包括通用、利勃海尔、霍尼韦尔、赛峰等国外供应商——是的,“卡脖子”隐忧来了。

01年,美国将中国商飞、上海飞机制造有限公司列入限制清单;

0年,又将商飞的供应商之一,万航模锻列入“未经核实名单”。

剧情还是熟悉的味道,但打压加速了C的国产化替代进程。

比如中航机电的子公司陕航电气,就在国外供应商因制裁无法供货的关头,开始为C提供飞机的“大脑”——航空电源系统。目前这套系统已经确保3架飞机的研制进度不受影响。

信息来源

新浪科技制图

立方知造局

另外一个隐忧,是大飞机的心脏——航空发动机。为C供应LEAP-1C发动机的是美国通用和法国赛峰的合资企业CFM。目前CFM不受美国禁令,稳定为C供货。

CFM为空客提供LEAP-1A发动机,这款产品采用CMC(陶瓷基复合材料)涡轮叶盘,单个发动机比同系列的产品减重公斤。

而CFM提供给C的是LEAP-1C,意味着C要比A30多承重1.6吨。

转机发生在0年,国产CMC涡轮叶盘在株洲成功完成首次飞行验证,国产航空发动机发起追赶,国产高推重比发动机已经进入关键部件研制阶段。

C正在总装图片来源

人民网

中国不仅是“基建狂魔”,还是“产业链狂魔”。产业链路串起不甘被制掣、打压的产学研机构——C的国产化率60%,只是当下,未来是数字指标更高的国产化率。

目前,国产大飞机“主制造商+供应商”这个国际上的主流模式,依旧会伴随着C的供应链环节。

03、国产大飞机的三个转身

在中国大飞机的故事里,起点不是C,而是运十——它躺在上海商飞大场生产基地,一旁是一座火炬形状的雕像,大理石基座上篆刻着鎏金的“永不放弃”。

永不放弃。也是中国研制大飞机三段路径的总结。

70年代:举国之力完成国产大飞机从0到1的突破

年,中国工业体系渐趋完善,制造力量需要找到一个从量变到质变的突破口——建设重心从三线建设的国防工业和基础工业,转向军工、交通运输和赶超世界先进水平的新技术。拥有自主研发生产大飞机的能力,成为那个时代的要素——工程诞生了。

7字头的工程对应着大国重器、技术突围。

工程造出的是风暴1号火箭,也是长征4号火箭的基础;工程是洲际导弹远洋测量船;78工程是秦山核电站。

秦山核电站浇筑第一罐混凝土图片来源

人民网

以举国之力,工程用十年完成了从0到1的突破。每造一架运十,都要依靠中央整合各部委、军队、全国多家单位倾力配合,连机床、轴承、大型锻件都统一由国家安排调配,当时中国还没有完整的大飞机产业链。

但这也带来日后运十生产中的隐患——采购成本和使用成本太高;故障率高,维修复杂。

80年代:引进、吸收、再消化

年,运十诞生。同时改革开放,市场经济开闸。

海外飞机制造企业如同鲶鱼抖动着8条胡须,游入中国——年4月,麦道公司与上海航空工业公司签订5架MD-8总装合同。

也是在那一年,制造成本更高的运十命运随之黯淡:第三架组装被搁置,工程随之落幕。

停放在商飞基地的运十图片来源

中国商飞

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