我國自行研製的新一代大型噴氣式幹線客機C919今天下午2點迎來首飛。記者從南京航空航天大學了解到,這架具有重要意義的“中國製造”大飛機背後,離不開該校科研人員與校友的技術支撐。
南航為大飛機輸送了大量人才。南航有1100余名校友在研製大飛機的中國商飛公司任職,佔公司總人數的1/10,涌現了中國商飛副總經理史堅忠,副總經理、C919總設計師吳光輝,中國商飛上飛公司總工程師姜麗萍等傑出代表。
吳光輝是南航1978級飛機設計專業校友,1982年從南航畢業後,吳光輝被分到了航空工業部603所擔任技術員。起初這位年輕技術員並未引起大家關注,但是踏實肯幹、專業知識紮實的他逐漸成為設計小組的核心人員,慢慢挑起了飛機設計的大梁。2005年, 事業有成的吳光輝勇挑重擔, 從戰鬥機的設計中抽身出來,投身到ARJ21民用客機的設計中,設計ARJ21的過程也為之後設計大型客機C919積累了寶貴的經驗。
2008年5月, 中國商飛掛牌成立, 吳光輝調任新崗位, 擔任起中國商飛副總經理和C919大型客機總設計師。提及母校,吳光輝滿懷感激,“是南航給了我新機遇和新起點,我還支持兒子報考南航,到我的母校深造。”
“近年來,南航平均每年輸送百餘名優秀畢業生前往中國商飛公司,還通過開設大型飛機高級人才培訓班、聯合招收博士後等形式,為中國商飛公司提供大型客機研製需要的高層次人才。”南航校長聶宏説。
C919總設計師吳光輝:
原本我想設計更大的飛機
C919的總設計師吳光輝説:“我國已經有了新支線客機ARJ21,原本我想設計更大的飛機,但經過市場調研,150座級的客機是市場上的主流機型,市場前景最好,因此,我們以首先滿足國內市場需求為導向選定了這個機型。”
新機翼
超臨界機翼的設計。機翼的設計決定飛機的性能,是最為關鍵的。C919第一次自主設計超臨界機翼,就達到了世界先進水準。
新材料
新材料的應用是C919的一大亮點。C919是第一次大範圍地採用鋁鋰合金的機型,為此經過了10年的探索。
大航程
從設計航程看,C919可以滿足中國任何點到點的飛行。吳光輝認為,C919是最先進的,“希望它能夠成為一款明星飛機。”
大飛機三大系統“南京造”
中國航空工業集團公司南京機電液壓工程研究中心全程參與C919國産大飛機項目,經過9年勵精圖治,為“九妹”研發出比肩國際標準的燃油、液壓、空氣管理三大系統,和同行共同托起“大飛機”起飛之夢。今天上午,該中心5位研發人員受邀在浦東機場親眼見證大飛機的騰空一躍。
航空工業南京機電全程參與C919項目,肩負起燃油、液壓、空氣管理系統、83項産品的研製交付任務。“波音、空客有上百年的積累,而對於我們,什麼都是新的。”南京機電分管民機業務的副總經理劉高群説。
液壓系統作用類似人的肌肉,飛機上上下下,都靠它提供操縱動力。分管液壓系統研發的總師楊上保説,這是國內首次攻克“液壓油箱超薄箱體”技術,箱壁只有2.5毫米厚,直徑300毫米,如此“單薄”的油箱每平方釐米要承擔210公斤的壓力。“指甲蓋大的地方承受這麼大的壓力,還要確保不變形,精度達到千分之五。3個液壓油箱,有兩個是備用,確保萬無一失。”
燃油系統相當於人類的血脈,向“心臟”發動機輸送燃油。“民機自重不能太重,像軍機那樣用鋼太重,用鈦合金又太貴,我們用上了複合材料PEEK,不僅輕,而且強度高。其實在波音等飛機上已經用上了這個材料,但對我國民機來説,突破這個關鍵技術還是頭一次。”負責燃油系統的總師肖凝説。
第一次從國內行業標準跨越到國際標準、第一次將特氟龍噴塗技術用於液壓油箱、第一次完成燃油産品結冰試驗……點數下來,9年來數百個“第一次”才換來了三大系統的順利交付。
安全嗎?這是民眾對國産大飛機的議論焦點之一。
民用飛機,安全是首位。回答老百姓的疑問,負責空氣管理系統的總師左彥聲更願意用數據説話:“這個調溫活門只有我兩個拳頭大,這麼小的零件,它在設計階段就做了40次強度分析報告,每次報告都在100頁左右。産品生産出來又經過了6個月的試驗。”
液壓系統上的一個防火切斷閥,至今光是壓力脈衝試驗就做了33.6萬次。更讓記者驚訝的是,楊上保淡定地表示,離完工還早呢,總共要做68萬次。防火切斷閥的故障率要在10的負九次方。這個概率相當於你坐在飛機上200年,只出現一次問題。
有人把民航産業比喻成區域經濟發展的“發動機”,一個産業拉動一片,南京機電對此深有體會。航空工業南京機電總經理焦裕松説:“我們很多零部件是就近在南京加工的。南京汽車製造業很強,而汽車製造很多地方和航空是相通的。相信隨著C919的起飛,會給南京的航空産業發展帶來更多動力。”
從ARJ21到C919,南航承擔140余項大飛機科研項目
研發機艙材料,性能超過波音
從我國首款噴氣支線客機ARJ21到C919,南航共承擔了140余項國産大飛機科研項目。
飛機裝配技術是飛機製造過程中最重要的技術之一。2009年,南航與中國商飛上海飛機製造廠聯合建立了民用飛機先進裝配技術中心。“之前的飛機部段對接,較多使用人工對接。”該技術中心主任黃翔介紹,因為疲勞壽命等原因,民用飛機對裝配品質要求更高,他們團隊開發了數字化測量和檢測技術,此次C919機身和機翼的裝配間隙,從原來的2毫米縮小到0.5毫米。間隙的減少,可以降低墊片的使用,為飛機減重、降低能耗。
C919機艙採用的是南航研製的“超細航空級玻璃棉”材料。這種航空級玻璃棉貼覆于機艙內,用於機艙內的隔音、隔熱保溫,隔音性能將有助於飛機降低噪音,提高乘客的舒適性;隔熱保溫性能使飛機降低能耗和油耗,提高飛機的經濟性和國際市場競爭力。“超細航空級玻璃棉的纖維直徑只有2—4微米,不僅具有導熱系數更低、保溫效果更好的特點,而且能大大降低保溫層所需的厚度。”研發團隊負責人陳照峰教授介紹,這種玻璃棉的性能已全面達到和超過波音、空客大型客機用棉指標。
南航承接的大飛機項目還不止這些。張召明教授所在的風洞實驗室承接了C919的相關風洞試驗,包括飛機排液安全性試驗、試飛應急離機安全試驗等;朱春玲教授領銜的研究團隊為C919進行防冰系統的測算;楊善水教授聯合學院其他老師,完成了大型客機電源配電系統的體系結構研究,為大型客機供電系統的設計提供支撐。