按照目前的进展,国产大飞机C919从今年开始就要投入使用了,这一消息让无数人为之振奋雀跃。要知道,国内民航飞机市场一直是被国外垄断的,现在C919的出现即将打破这一局面,这是我国再一次在高端领域突破自我,实现突破,其代表的意义不言而喻。
为什么需要C919,被垄断的痛苦
在讲述C919 之前,我们要先明白一个问题:C919为什么这么重要?或者说我们为什么需要国产大飞机?首先是经济效益,根据波音公司所制作的《2018-2037中国民用航空市场展望》显示,我国未来二十年内对于民航飞机的需求量高达七千七百架左右,而这一数量占到全球市场的四分之一左右。根据2018年的我国进口426架飞机的数据来看,波音公司这一数据还算是比较保守的估计。这几年疫情对航空业的打击比较大,但是随着疫情趋于稳定,经济慢慢恢复,对民航飞机的需求还是会保持在一个比较大的程度。
这么大的需求量,也就造就了一个庞大的市场。根据行内人推算,进口飞机的费用加上同时需要购买的民用航空服务(未来二十年),总花费将超过三万亿美元!而这是我国2021年总GDP17.7万亿美元的六分之一!如果没有国产大飞机,那么我国就要一直为这个市场买单,这等于是每年都要送给波音和空客无数的资金,而这些资金来自哪里?当然大部分是来自我们乘飞机的普通人,飞机票这么贵,航天公司成本太高是一个重要原因。
民航飞机主要可以分为宽体飞机和窄体飞机,其中窄体飞机是主力,近乎是宽体飞机数量的六倍。而国内的窄体飞机呢,又基本来自于老美的波音和欧洲的空客,两家分别占了一半左右。到这,想来大家也明白C919作为国产窄体大飞机对于我国的意义了。更重要的是,C919不仅是国产化大飞机那么简单,它的产业化是一个成熟的制造链形成,而这是我国制造业高端化的一个重要里程碑。说实话,国内等待这么一款国产大飞机出世已经等得太久了。
国产大飞机的艰难历程,发动机才是重点
距离国产大飞机这个项目的立下,时间已经过去了15年。这15年,是众多的科研人员的努力和心血才得以造就国产大飞机的出现,这个过程虽然一句话就能总结完,但其中的历程三天三夜也说不完。
在2006年大型飞机被列为十六个重大科技专项以前,其实我国就已经尝试过自主建造大飞机。这次尝试开始于上个世纪,距今已有50年。项目最终的目标是建造出大飞机“运十”和发动机“涡扇8”。70年代的国家还没有现在这么强大的经济实力,大飞机项目所能获得的资金支持也就非常有限。但是就在这么一个艰苦的条件之下,科研人员继承了前辈研发“两弹”的那种顽强的拼搏精神,竟然从零开始真的把大飞机和发动机造出来了!
虽然“运十”和“涡扇8”都成功面世,但是因为制造业水平不够,缺乏足够的底蕴和竞争力,还需要更多的资金发展。但是这时候,科研人员却面临着一个现实无比的问题:没钱了。于是,项目不得不终止,“运十”和“涡扇8”也留在了历史之中。直到进入21世纪,财政慢慢好转,大飞机项目才得以重见天日,C919成为一代人新的希望。但是今日不同往时,本来国产飞机就落后,研发项目还搁置了几十年,差距不是一般的大,尤其是大飞机的“心脏”——发动机,更是被海外发动机制造商所垄断,难以打破。
C919面世
科研人员不肯放弃,当年我们能从什么都没有的开始把大飞机造出来,现在技术已经向前发展了好几代,但我们同样有信心完成赶超。于是,老一代科研人员带领着新世纪的航空人才,开始了一场新的艰苦卓绝之旅。经过十年的努力,C919于2017年5月5日于上海成功首次试飞,但是因为一些原因,C919的试飞被推迟了三年,本来计划2021年拿到的适航证也拖到了今年。
但好在,各种事情表明C919就快来了。C919的制造企业中国商飞公司总会计师吴永良表示,C919将于今年完成交付,适航证也很快取得。最近,中国商飞公司更是在会议上表示:2022年,大飞机由研制阶段逐步转入产业化阶段。也就是说,与C919交付一起实现的,还有一条成熟的大飞机制造链的形成。一旦C919投入量产并且未来不断加大产量,我国对于波音和空客的依赖就会越来越小,到时候从外国进口需要1.5亿美元的空客A320等飞机会被只需要5000万美元的C919所代替,试想一下,到时候我们坐飞机能省多少票钱?
罕为人知的材料问题
C919的出现会解决我国现在面临的困境,但也有不少人担心C919竞争力不够强,打破不了垄断,还有人会担心C919会运用到太多国外技术,然后被卡脖子,尤其是我国一直处于弱势的发动机。实际上,我们并不用这么担心,科研人员早就已经考虑到这一点了。
和汽车不一样的是,民用飞机考虑的不是加速、制动有多么强大,而是以安全和经济为首要目标,其次再考虑续航,舒适等问题,这就使得一架飞机最重要的部分集中在了建造材料和发动机身上。C919采用了最好的材料来建造机身,其中世界上最顶尖的复合材料占了接近20%,而最关键的钛合金材料就足足占了8%,超过了波音777的7.5%。而这最顶尖的钛合金材料,正是我国科研人员通过几十年不断地尝试,运用到大量的合成以及人工材料才得以发明出来的。
强大的钛合金材料加上我国首屈一指的锻造技术,让C919 作为一架大飞机的核心指标——结构重量系数(自重占起飞重量百分比)更加优越。除此之外,C919为人称道的另一个优越的地方在于,其采用了最先进的“3D打印技术”,这是国产飞机实现弯道超车的关键所在。“3D打印技术”又被称之为增材制造,原理在于其可以通过一层一层叠加原料的方式,打造出最终想要的零件,关键的地方在于将目标的立体产品分成无数个平面。
使用“3D打印”,可以让我们直接绕过传统的冶金、锻造过程,完美地避开了我国相关制造业薄弱的现状。有人会问,为什么不加强制造能力呢?道理很简单,一方面是成本问题,另一方面现在是全球化的世界,我国不可能真正地实现全能,如果真的每一个零件我们都要去掌握其背后成熟的产业链,那等飞机制造出来,黄花菜都不知道凉了多久了。
发动机也不是问题
再来谈一谈发动机的问题,现在C919使用的是老美的LEAP-1航空发动机。本来全球化是发展趋势,如果老美遵守规则,我们根本不用担心发动机问题。但现在国际局势复杂,再加上2021年中国商用飞机被列入制裁名单后,这一问题就被无限放大了。好在,我国早有准备,那就是CJ1000A(长江发动机)。这是我国第一款商用航空发动机,“A”表明了它开创了我国这一领域的先河。
“CJ1000A”目前还在原型机阶段,但是重要的几项测试都已经经过考验,只差试飞了。根据知情人透露,其可能将在2023年就能够安装在C919上投入使用。当然了,作为我国第一代航空发动机,其和国际顶尖水平有很大差距,但是千万不要小瞧它。要知道,现在世界上只有英国和老美是顶尖的民用涡扇发动机强国,一旦CJ1000A以及CJ2000(预计2025年制造成功)等发动机制造成功,我国就会成为世界上第三大民用涡扇发动机强国。现在,你还觉得这款发动机很“弱”吗?
很多人会觉得C919弥补了我国民航飞机的空白,但是它出现的意义远不止于此。产业的成熟、更先进技术的运用、打破国外垄断等等,C919背后是更多战略意义上的成功。为此,我们应该感谢一代代科研人员的努力,正是他们在我们看不到的地方日以继夜几十年的辛苦付出,才有了我们普通人某一天能够坐上国产大飞机的可能。假使在未来,我们购买的飞机票便宜了许多,也希望大家吃水不忘挖井人,将这种艰苦奋斗的精神传承下去。(蓝草)
替代波音?国产发动机传来喜讯,C919即将量产
打破波音和空客垄断,国产大飞机即将产业化,发动机也不是问题