民航知识｜国产大飞机C919资料详解

 目前国际上大众熟知的有两大飞机制造商，一个是美国的波音公司，另一个是欧洲的空中客车公司。国际上大多数航空公司基本上采购这两家公司的飞机。

 干线飞机，是指用于国际航线和国内航空运输枢纽站之间航路的“客机”。主干航线的旅客流量大，航程远，因而国际干线飞机的载客量都在150人以上，通常航程在5000km以上，多为大型中、远程飞机。国内航线的干线客机，客流密度大，一般载客在100人以上，航程在3000km以上，多为中型以上飞机。比如波音737，空客320等这些飞机都有载客量大，速度快，航程大等特点。

 支线客机(regional aircraft)通常是指100座以下的小型客机，一般设计座位为35～100座。支线航空是60年代才开始兴起的，但发展速度很快，特别是在美国1978年对民航运输业采取“放松管制”政策以后，发展更加迅速。主要用于承担局部地区短距离、小城市之间、大城市与小城市之间的旅客运输。我国使用的支线飞机还有：运-7，运-8，多尼尔，肖特-360，萨伯，冲-8，新舟-60等。但更多的是中、远程客机加入支线飞行，如B-737 A320、MD11、MD90等。

 C919采用了我国众多自主设计的技术创新，如数字化设计、复合材料、仿生学技术等。C919的研发始于2008年，历时10多年，在设计和生产过程中经历了无数次试验和验证，并不断进行技术突破和创新。因此，可以说C919是完全由中国自主研发和生产的飞机。

 中国工程院院士、C919总设计师吴光辉说过：“C是China的首字母，也是中国商用飞机有限责任公司（后文简称中国商飞）COMAC的首字母，同时还有一个寓意，就是我们立志要跻身国际大型客机市场，要与Airbus（空中客车公司）和Boeing（波音公司）一道在国际大型客机制造业中形成ABC并立的格局。”后面的第一个“9”寓意天长地久，“19”则代表最大载客量为190座。

 首先，它标志着中国航空工业取得了巨大的发展和成就，进一步突破和提高了中国在航空技术方面的创新能力和竞争实力。其次，C919的研发和生产将带动相关高新技术的发展和应用，促进国内制造业发展，提升国内航空产业链的升级和完善。此外，C919还是中国走向航空大国的重要里程碑，有助于树立中国的自主品牌形象和提升国际声誉。最后，C919的问世也将推动全球航空制造业的竞争格局，为维护国家经济安全和航空战略利益提供了保障。因此，可以说C919对于中国以及全球航空产业的发展和前景具有重要的意义。

 网上有很多人说C919国产化率不高，只有一个空壳子，关键的发动机技术和其他重要的零部件还掌握在国外公司的手里。怎么拉动本土产业升级呢？

一家公司想要造一架商用大飞机，无论是中国商飞，还是波音空客，基本上都会采用主制造商+供应商的模式来合作完成。商飞、波音和空客都是主制造商，负责提供平台和系统的集成，而飞机的大量部件是要面向各种专业的供应商去采购或者订制的。

拿C919举例子，一架C919大飞机要是拆开的话，可以拆成200万多个小零件。但如果看大结构呢，它可以分成三个部分：发动机、机体、机载设备。C919的发动机是由美国通用航空（GE）和法国赛峰（Safran）合资的CFM公司提供的LEAP-1C发动机。这一台发动机的价值就大概占到C919整机的20%～25%。C919的飞机机体，比如机头、机身、机翼、舱门、雷达罩等等，这些是国内供应商来自主完成的，机体在整机价值里占比最多，达到30%～35%；

 机载设备里面，航电、飞行控制等核心子系统，在C919身上是由海外供应商跟中国公司的合资公司来提供的，这块的价值比重也大概是25%～30%；这三块整体算下来，C919的国产化率大概50%～60%。其中中国制造最直接的体现是在机体的组装上，这也是市场上质疑“C919本土核心技术含量不高”的原因。

 C919的整体设计由中国商飞自主完成，展示了中国在飞机研发领域的自力更生。飞机外形设计不仅仅是美观，更直接关系到飞机在高速飞行中的安全性和经济性。像波音和空客一样，它们的飞机外形拥有独立的知识产权，而我们现在也有了自主设计的飞机外形。仅仅设计外形还不够，飞机在设计阶段必须进行大量的模拟飞行来验证设计的合理性。要在地面模拟高速飞行，就需要涉及到另一个高技术领域——风洞。目前只有少数几个国家能够建造风洞。C919约75%的风洞实验是在中国四川绵阳的中国空气动力研究与发展中心完成的。C919是一款大型喷气式民航客机，目前全球只有美国波音和欧洲空客具备自主研发大型民航客机的实力，很多国家无法研制大飞机。2008年，日本三菱公司正式启动了喷气式支线民航客机MRJ的研发，该飞机起飞重量为40吨，载客不到100人。然而，经过十几年的研发，三菱公司于2023年初宣布项目失败终止，可见研制飞机的难度之大。C919的问世意味着全球大型飞机市场迎来了第三个参与者，除了美国波音和欧洲空客之外。而且，我们还拥有C919的自主知识产权，也就是说，它在全世界销售没有任何障碍。

 机载设备中，航电、飞行控制等核心子系统由海外供应商和中国合资公司提供，价值比重约25%～30%；C919的国产化率约为50%～60%，其中机体组装是中国制造的主要体现。起落架是飞机重量支撑和冲击抵御的关键部件，超高强度300M钢和铝合金是C919的主要材料，其中起落架超高强度钢材料由宝武特冶和抚顺特钢生产并获得中国商飞认证，铝合金中西南铝业提供超过50%的铝材。C919项目推动了西南铝业攻克先进铝材技术和上海交大研发纳米陶瓷铝合金，成功创立了中国航空材料牌号CA7075-3.5，填补了国内空白，为全球航空工业进步做出了贡献。

 除了整体设计和飞机材料，C919还自主研发了一些子系统，其中包括客舱控制系统和信息系统。客舱控制系统负责调节飞机的温度、照明和广播等功能，尽管在过去没有国产大飞机的市场，但这些自主研发的系统仍然具有重要意义。另外，还有其他未展开讨论的子系统。为了确保民航飞机的绝对安全，飞机本身需要具备一种名为“飞行控制律”的算法，能够根据飞行员的操作意图，在不同状态下合理调整飞行姿态，保障飞行安全。尽管C919的飞行控制系统整体由美国霍尼韦尔公司提供，但由于美国官方认为飞行控制律属于核心技术，禁止向中国出口。因此，中国商飞组建了自己的团队进行研发，这也是C919研制过程中最具挑战的攻关项目之一。经过长达十余年的不懈努力，飞行控制律项目终于取得了成功，并成功应用于C919大飞机上。这一次，中国实现了从零到一的跨越，彰显了自主创新的重要成果。

 当你真正去造一架大飞机的时候，你才会对各种组件的需求和标准有体感，理解它为什么要这么设计、这么组装。这就跟你欣赏一套房子的装修，和你真正动手去装修一套房子是类似的。你看装修图片只会求花洒链接，但你要是亲自去动手装修，你才会知道为什么要选用这种花洒，以及水管跟电线在拐角交汇时应该怎么处理最安全。同样的，自己去设计、组装一架大飞机，才能够知道这种飞机应该选哪种配电系统，怎么部署配电单元可以把总的布线需求减到最少，把整架飞机的复杂度和重量也减到最轻。所以，自己动手造飞机能够获得的第一个维度价值，是学习价值，是训练对一个产业的价值判断能力和系统设计能力。

 自主研发大飞机不仅是为了造飞机，更是为了提供场景来探索创新。联想为大飞机定制工业机器人和数字化供应链管理能力，找到了开发新技能的需求场景。中国开始尝试飞机轮胎的国产化和国产发动机的研发，这些机会都是因为有了国产大飞机这个生态才能够获得的。到2022年，中国已经能够生产航空轮胎，并将成本压低了接近10倍。同级别的国产发动机也能够研制，中国航发集团正在紧锣密鼓研制配套C919的国产发动机——长江1000A发动机。这些创新的机会都是因为有了国产大飞机这个生态才能够获得的，这是第二个维度的价值。

 第三个维度，国产飞机这些年做的取证和试飞工作，也反向提高了中国民航局的“考试能力”。

 第一是高升力气动设计难度。通过良好的气动设计获得尽可能高的气动效率，是所有航空器的永恒主题。根据尺寸效应，整体尺寸放大两倍时，表面积就增大4倍，体积与重量将增加8倍。所以大飞机尺寸越大，这个问题就越突出。

 第二是结构构型与减重难度。大型飞机因其大尺寸结构，带来动态大载荷、大变形和强振动，需要应用多领域复杂技术，确保在长寿命周期和极端使用环境下，结构不发生不可接受的变形与破坏。此外，大型飞机要为减轻每一克结构重量而努力，这需要的是减少零组件数，简化配装连接关系，并确定适合的用料和好的工艺方案。大飞机的每一个零件，都可以用精雕细琢来形容，每一个细节都不能出问题。你可以说它是工业产品，也可以看成是艺术品，美极了。

 第三是大尺寸极端制造。大飞机制造难度之所以这么大，是因为有数百万级的零件数，这对每一个零件的精度和一致性有着苛刻的要求。在工业生产中，同等精度的要求下，越大尺寸的零组件，对工艺装备的要求越高，这必须在设计、成本、精度、效率等多因素间取得最佳的平衡，堪称机械类工业产品的大尺寸极端制造。

 第四是大推力发动机。飞机由小到大发展，很大程度上是由发动机的进步驱动的。这个难点在于，除了提高自身推力，当今大飞机发动机还承担着提高燃油效率以改善经济性，降低污染物与抑制噪声以保护环境的双重艰难任务，这一点对民用机尤为迫切，甚至已经形成强制性要求。

 第五是高难度试验试飞。由于大飞机超复杂的结构和高难度设计，从最初研究性试验到最终疲劳性试验结束，一般要历时十余年。而大飞机的试飞任务更加艰巨，在飞行载荷试验中，试飞员要在升空飞行的数小时内，采用极限操作，反复拉起和低头，对机身机翼构成急剧过载，以验证各种使用范围的飞机性能；还要模拟使用时的各种载荷分布、重量重心变化，以验证飞行稳定性。

 在国产大飞机项目中参与的科研人员都具备独特的气质，他们以永不放弃的精神投入到工作中。C919气动弹性专业技术方案论证专家、北京航空航天大学教授杨超表示：“中国航空有一句话，航空报国、四个长期、永不放弃。四个长期就是长期奋斗、长期攻关、长期吃苦、长期奉献。我想，这也很好地概括了我们这些中国航空人。”

 在中国航空人默默奉献的过程中，有一个令人难忘的时刻。2008年11月，杨超和数百名专家在上海大场进行C919的论证工作。尽管他们忙于工作，几乎忘记了ARJ21首飞的事情。然而，当ARJ21首飞的飞机从头顶掠过时，所有的工作人员本能地冲出房间，望着翱翔在天空中的飞机。杨超回忆道，当时他激动得热泪盈眶，同时也看到身边的同事们也都落泪了。这一刻，运-10在地面，ARJ21在空中，而C919则在每个人的内心中。这座丰碑上镌刻着国产大飞机未来的希望：永不放弃！