C919:国产大飞机的诞生之路

来源:科普中国-前沿科技

2024-05-21 10:03:26

C919:国产大飞机的诞生之路

(沈元学院 22232701 杨思懿)

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(图源微信公众号:航小萱® 北京航空航天大学 | 热烈祝贺!MU9191,起飞!北航人一路同航!)

中国巨翼,振翅腾飞

2022年9月29日我国自主研发大型喷气式民用飞机C919获中国民航局型号合格证,2023年5月28日C919完成全球首次商业载客飞行,2023年8月4日中国东航正式“上新”第二架C919——在某个长假,旅客们或许便将有机会踏上C919机舱,亲身体验一段由国产大飞机带来的舒适航程。

C919大飞机成功完成试飞,目前已经交付2架,总订单达1061架。在蔚蓝的天空下,C919翱翔如一只雄鹰,将中国的航空事业引向了新的高峰。它不仅代表了先进的科技和制造水平,更象征了中国的自主创新的坚定决心。

指明方向,筑梦启程

2006年,国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,在其中将大型飞机重大专项明确为16个重大科技专项之一,为中国的航空工业指明了前行方向。当时国内大型客机长期依赖进口,国外供应商已经形成垄断局面。为了丰富民用航空产业经济,具备自主研发和生产自己的大型客机的能力,C919项目应运而生。

在C919的研发过程中,我国面临了一系列技术难点。但“无生有,有生一”,技术突破是背后默默付出的工程师们的汗水和智慧的结晶。他们克服了多个领域的难题,使得C919大飞机走上了试飞跑道。

如何确定飞机设计寿命——飞机定寿技术,就是在研发过程中遇到的一个难题。如果仍像我国的以往的ARJ系列按照美国波音公司的DFR方法设计,由于涉及专利和技术标准的问题,中国可能需要与波音公司就技术许可、专利使用费等问题进行谈判,C919在适航取证方面将会产生技术纠纷与经济纠纷,其自主性也会受到限制。为此,C919的研究团队详细研究并综合总结我国几十年军用飞机适航性、安全性、可靠性技术,对标国际,提出了具有完全的自主知识产权的C919定寿方案。

16年来,无数个类似的技术难题的攻克,不仅展示了中国工程师和科研人员的坚韧不拔,也为中国航空工业未来发展注入了信心。

科技之光,闪耀蓝天

自2006年起,中国的各个科研团队投入了巨大的努力,科学技术水平的提升,是C919翱翔蓝天的坚实支撑。国产大飞机的成功,离不开中国在多个科学技术领域的深耕。

C919引入了先进的结构设计和材料。飞机的结构设计和材料就像是其骨架和肌肉,它们决定了飞机的强度和轻重。超临界机翼是中国大飞机C919的特色之一,“比起波音B787‘圆月弯刀’的翼形设计,C919的机翼更显内敛。”一位民机设计师打趣说道。而这样一副“内敛”的机翼,却是由设计团队在2000多副机翼设计方案中挑选而出的、国内第一次完全自主设计的超临界机翼。其既能适应高速巡航飞行,又能保持较高气动效率。在此基础之上,创新性地采用了临界机翼与发动机、机身和吊挂之间的局部融合设计,实现了阻力系数5%的降低。

C919 首次大规模应用先进材料,显著减轻了飞机结构重量,节约油耗,提高经济性。C919飞机的尾段,包括后机身、平尾和垂尾,都使用了复合材料,其主要为碳纤维增强树脂基复合材料,它具有重量轻、抗腐蚀、抗疲劳、整体成型等诸多好处。C919机身上首次大规模采用了第三代铝锂合金,并且实现了第三代铝锂合金的完全国产化生产。铝锂合金具有密度低、强度高且损伤容限性优良等特点,数据显示,用它替代常规铝合金材料,能够使飞机构件的密度降低3%、重量减少10%-15%、刚度提高15%-20%。

C919引入了先进客舱综合设计技术。C919客舱高度达到2.25米,圆弧顶的设计,为乘客带来了更强的空间感与更宽敞的乘坐环境。相较于同级别机型空客A320和波音737更为宽松,乘客体验感和座舱舒适性更佳。C919中间座椅为18.5英寸,比两侧座椅多出0.5英寸,为中间座位的乘客提供了更多的舒适度。上下拉动可调靠枕的设计,为不同的身高体型的乘客减轻颈部疲劳。通过人性化的设计,提高客舱舒适性,提供更愉悦的乘坐体验。

C919大飞机的背后蕴含着中国在多个技术领域的科技实力突破。这些技术的进步,为中国科技水平稳步发展打下了坚实基础。

未来之翼,创新不止

国产大飞机的诞生代表了中国在自主知识产权研发方面的巨大飞跃,也是从“中国制造”迈向“中国智造”的一大胜利。C919的成功是国家政策和技术创新的结晶,中国国产大飞机的崛起也展现出中国在航空领域的技术实力和雄心壮志,为世界航空业注入了新的活力。

未来,中国将不断投资和发展大飞机技术,并在各个重要领域提升自主创新能力,加速技术转化,促进自主知识产权的发展。科技创新之路将永不止步,为国家的发展和繁荣书写更加辉煌的篇章。

责任编辑:李娇


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