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自主翱翔的天空丽影!为什么说C919是货真价实国产飞机?

我国丽影 中国北京时间2023年5月28日10时33分,东方航空MU9191飞机航班于虹桥机场起降,于12时31分顺利抵达北京首都国际机场,以后越过了代表民用航空最高礼仪的“水门”…

我国丽影

中国北京时间2023年5月28日10时33分,东方航空MU9191飞机航班于虹桥机场起降,于12时31分顺利抵达北京首都国际机场,以后越过了代表民用航空最高礼仪的“水门”。国内国产大飞机C919全世界初次商业服务载人航行圆满成功。C919从2007年项目立项到2017年试飞,再到现在完成商业服务试飞,国际舆论一直高度重视这一大事件,称这一举动说明了国内领先的产业整体实力,标志着航空制造业水准步入了新的发展阶段。

但是,全国各族人民广泛骄傲欢乎的前提下,还有一些人说C919“黄皮白心”,除开机壳,里边装都是其他国家的东西了,是拼装货,并非国内。

这类观点,太缺乏自信。实际上,C919就是一款实打实的国产飞机,是一款独立展翅翱翔天空丽影!


1 前沿的“双眼”和“羽翼”

C919想要的并不是好看,反而是需要达到或是超出世界先进水平的汽动特点。只有这样,方可在速率和社会效益层面胜于类似型号一筹。

你凭什么说C919是实打实的国产飞机?

C919整体方案独立制订;气动外形自行设计、独立实验进行;人体设计方案、测算、实验、生产制造独立进行;航电系统、飞控系统、气体智能管理系统以及由美国通用电气、科林斯、霍尼等海外著名经销商与中国公司联合生产进行。

相较于砖、瓦、混凝土、建筑钢筋对于承建商,航空制造业难度还在于集成化。

大中型民用客机的经久耐用率与合理性至关重要。这不仅是信誉度,更加是性命。因此不但对气动布局的需求十分苛刻,并且对人体的规定都是不仅要有可信赖的承载能力,还得尽量轻巧。要获得一个最佳的气动布局,除了需要开展乘波体仿真模拟之外,甚至还要使用超算中心实体模型。

C919与众不同且优秀的区域很多。

先讲档风玻璃。

C919发动机仅有4块档风玻璃,而波音飞机737系列产品、空客飞机A320系列产品飞机场亦有6块档风玻璃。C919这种设计不仅代表着航空员眼界更加广阔,并且那也是高新科技创新性的成效。

一架飞机需在电闪雷鸣、寒霜炎热,及其悠远绵长岁月中穿梭,档风玻璃用几片、用多大,并不是无拘无束。这涉及到材料科学、流体力学等各个方面的理论,假如飞机在空中发生档风玻璃粉碎或掉下来,将是致命性的。

民航机巡航高度通常是在海拔高度7000至12000米中间,这一相对高度上限高过地球上最高点喜马拉雅山。当航班抵达这一相对高度时,机舱里外压力差一般会有8倍以上。为了能让机舱里的工作压力适合人体呼吸,航空员会到定速巡航的过程当中根据各种设备对机舱增加。倘若档风玻璃忽然损坏或掉落,全部机舱就把一瞬间过压,稀薄的空气及身体里外特别大的压力差,轻者会令人晕死过去,严重可能会引起人的肺部爆裂。

还有,档风玻璃损坏的一瞬间,航空员若没有系安全带得话,非常容易被抛出去驾驶室以外。与此同时,因为空气压力而引起的外吸附力,也会把飞机场车内仪表盘、操作面板等毁坏。进而,飞机场自动驾驶功能也会跟着丧失,飞机场还要继续航行,就得靠航空员手动式安全驾驶才可以。

档风玻璃毁坏以后,除开过压对航空员和战机自身造成很大的损害之外,也有接踵而来超低温、狂风及其浓烈的噪音:驾驶室内的温度能急剧下降到零下40度左右,而航空员正常情况下开飞机时衣着多见半袖;航空员这里舱里能够感受到的狂风有沙尘暴一样的拉扯感;即使临时抗住了寒冷和龙卷风的残害,及其稀薄O2折磨,观念还凑合清晰,非常大的噪音还会影响与地面联络。

再讲飞机翼。

飞机翼虽然看起来很骨感美,却很有能量,薄弱的身体担负起翱翔的重担,被称作“飞机场的内核”。飞机场可以飞上天,推力就是来自于飞机翼。除此之外,飞机翼还兼顾机油箱、驱动力传送公路桥梁等功效,决定了飞机起飞重量、经营效率和社会效益。

不仅注重高速运行,还得注重小阻力的现代飞机,对飞机翼的气动式性要求很高。

C919的飞机翼纤长好看,翼尖唯美地面上挑,像美女舞蹈者纤纤素手。但C919想要的并不是好看,反而是需要达到或是超出世界先进水平的汽动特点。只有这样,方可在速率和社会效益层面赢面类似型号一筹。

因此,中国商飞上海飞机设计研究院整体气动式部气动设计与分析室超临界萃取飞机翼设计方案科技攻关精英团队,汇聚了世界各国50多位气动设计权威专家、专家教授,在没有任何基本,又应对海外科技封锁的情形下,历经3年,依次设计方案绘制了2000多副飞机翼工程图纸,700多副小翼工程图纸,及其400多副带吊式、汽车发动机短舱的一体化飞机翼工程图纸,随后通过一系列实践活动,成千上万检测,持续核对,及其高新科技剖析以后,才确认了总体方案——国际性最前沿、中国第一次使用的超临界萃取飞机翼。

在这过程中,乃至动用天河二号高性能计算机帮助。

自然,逻辑分析优秀、科学合理,现实是并不是这般却说不太好。直至飞机翼设计方案结束,将制做成形的超临界萃取飞机翼运往欧美国家多个国家和地区的乘波体进行测试,得到其声阻比、定速巡航特点、颤振特点等几类关键指标都超过市场竞争型号时,小伙伴们的心才踏实了。

超临界萃取飞机翼相较于传统式民航客机的翼型,能够减少5%的飞行摩擦阻力,这也就意味着使用这个飞机翼飞机相较于传统式飞机能一定程度地提升飞出速度,节约燃料耗费,经营后的经济收益还会有明确的提升。

复合材料的应用是现代飞机创新性的标志之一。

复合材质在波音787、空客飞机A350中得到广泛使用,C919设计,也运用了包含8.8%的第三代铝锂合金材料及12%的先进复合材料。这不仅是初次在国产民机上应用前沿材料,都是C919与世界各国类似型号在机材采用里的较大差别和独特优势。

新型材料是航空航天技术的用料发展前景,在其中铝锂合金是最近十几年来航空公司金属复合材料中成长更为快速的一种原材料,也被认为是现阶段航天工程理想的原材料。

第三代铝锂合金在C919里的应用,使飞机本身净重获得相应的缓解,运输能力提升7%,经济收益也在不断增加。

2 灵敏的“人的大脑”与“神经系统”

光纤线能把信息内容基本上高质量的从地球上的那一端传入地球的另一端,这几十米间距是什么?

除开外壳,C919前沿的航电系统的设计和集成化,由C919副总经理室内设计师周贵荣与他所带精英团队独立进行。

航电系统包含通讯、导航栏、综合显示、关键解决、航行管理方法、语音和数据信息等好几个分系统,使航空员与飞机场完成人机对换,并表明机里全部系统软件状态、常见故障报警及应急管理等。

中国商飞与波音飞机、空客飞机在航电系统里的产品研发一样,都是采用“主生产商-经销商”方式,即主生产商开展航电系统的高层方案策划,进行需求定义、功能定义、架构模式、界面设计等相关工作,并结合实际情况供应商的选择进行设备及子系统开发设计。

将研制出飞机航电系统整套外包给经销商,也未尝不可。但航电系统是飞机场大脑和中枢神经,那这一核心技术集成能力不可以把握在生产商自身手上,不但不能反映主生产商的关键制造能力,所制造出来的飞机在残酷竞争的民机市场中也会止步不前,难得核心竞争力。

周贵荣深刻认识到航电系统集成能力对主生产商的必要性,当C919新项目研发刚开始之际,他便立刻下手其航电工程项目的基础科研,并制定需求设计及要求管理系统,整体规划包含系统软件功能定义、架构模式、界面设计、系统融合实验自然环境开发设计、L波段软件开发技术、应用系统科学研究和综合模块化设计航电系统科学研究等各项核心技术科技攻关。

内无工作经验,外被封禁,该怎么办?虽感迷惘,但他却充满信心。

通过很多科学研究与思考,他决定把C919的航电系统拆分为8个工作包,再由世界各国不一样的服务商进行工作包的研发工作,中国商飞核心开展需求与功能定义、工作包间的界面设计和综合实验认证,进行航电全系统的集合每日任务。

通过多年勤奋,他与精英团队为C919航电系统完工了一整套产品开发流程工具等方式,构成了独立自主的系统软件设计开发能力及研发管理体系,并构建起完备的供应链管理。

C919航电系统的关键预处理系统、显示设备、L波段日常维护飞行记录系统软件,由中航工业航空设备公司和美国通用公司协作研发;综合性监控系统由中航工业雷达探测与电子产品研究所和美国科林斯企业合作研发;空气数据和惯性力标准系统包括中航工业凯天电子科技公司与美国霍尼韦尔企业协同研发;通信与网站导航由中电科航空设备企业和美国科林斯企业协同研发;机舱核心业务系统、机舱车载多媒体由中航工业测控技术所、中电科航空设备企业和美国科林斯公司及法国的泰雷兹集团公司协同研发。

航电系统的研发遵照市场需求的认证与需求确认2个标准。这俩原则就是国外自动化工程师研究会公布的有关民航客机和系统软件开发手册的关键,这其中包括飞机场要求由上而下开展各层次溶解、追朔和自下而上的综合性集成化全过程。

换句话说,在确认了飞机场的需要之后,还需要通过对比、审查、模拟仿真和实验的方法,来对要求进行核对和测试,以确保要求的准确性、适用范围。

这一检验的全过程本身就是全面的集成化实验。

为了确保C919航电系统集成化实验的独立进行,周贵荣带领公司从2009年正式开始综合性认证核心技术的科技攻关,2011年又开启了模拟仿真与检测集成化技术的研发新项目,并且于2013年交货了综合性实验台,2015年1月又交货了航电与飞机系统多功能综合性实验台。

除开创建自主研发航电系统综合性验证平台,周贵荣还是很高度重视L波段软件的自主研发,觉得L波段手机软件假如交到经销商做,不但不太好操纵经费预算,还会让研发、实验进度止步不前。

因此在C919项目立项之时,他于是决定独立编写软件,在上海飞机设计研究院航电部增设了航电L波段程序开发室,并陆续取得成功研发了电气系统数据转换相关软件,部门还已通过软件能力成熟情况集成模型的权威认证。

根据科技创新研发,她们相继理解了工程项目的关键技术,发现并克服了很多技术难点,积攒了技术性工作经验,构成了相对应的构架特征、方式。

航电系统要很好地完成飞机在具体航行状态下各项功能,就必须要先往实验室条件下,尽量全方位真实地检测其工作情况,并进行系统软件联试。

这到底一个难点:在现实飞机尺寸规格上,航电系统数据信号能够顺利传送,但实验室各机器设备不但不按照飞机场的实际占比1∶1制做,并且航电系统与飞控系统、电气系统的实验室并没挨在一起,相互间的间距间隔几十米,这种数据信号如何传送呢?数据信号“路损”得到的结果将令实验不能进行!

这可难坏掉大伙儿。

但是迅速,周贵荣也就有了方法:光纤线能把信息内容基本上高质量的从地球上的那一端传入地球的另一端,这几十米间距是什么?

因此,他把实验后的电子信号转换成数据信号,根据光纤线传入设备终端,再去设备终端将数据信号复原为电子信号,完成信号的功率远程控制高质量传送,进而攻克了各个系统实验室远程协同联试的核心技术和方式,设立了适用飞机场级联试的互连设备——综合性实验工业厂房数据互联互通服务平台。

这一平台不但在C919“三鸟联试”中起着至关重要的作用,也为以后型号远程系统联试带来了服务支持。

航电实验室肩负着航电分系统的集成化认证和航电系统与飞机场别的各个系统间的化学交联认证,关键目的就是为了发现的问题,处理问题。

项目研发的一个过程,就是一个破译谜雾的一个过程。周贵荣发觉,在实验的最开始环节,因为没有显示和鉴定的专用工具,无效劳动较多,又带领公司研发了航电系统问题报告手机软件,使难题、进展、责任人、处理进度等一目了然,为设计、实验、经销商及不一样系统软件技术专业中间搭建了一个方便快捷、精确、高效率的服务平台。

飞控系统,就是指四轴飞行器在飞行环节中,对无人机的构型、飞行姿态和运动参数执行掌控的系统软件。此系统可以用来确保四轴飞行器的稳定和操控性、增强达到目标的能力和航行质量、提高飞行安全性,及其缓解驾驶人员压力。

飞控系统主要分为人力自动控制系统和控制系统。操纵基本内容飞机倾侧、滚转和变桨操纵,扩大推力并增加摩擦阻力操纵,人力均衡调节,立即力控制,以及其它更改飞机构型操纵。全自动飞控系统应该是人力整个系统的帮助或取代,分成全自动或半自动控制。

有些人说,C919的飞控系统是以美国霍尼韦尔企业进口。霍尼韦尔公司是C919飞控系统的服务商不是假话,但该企业从一开始就被有关部门盯紧,不能出入口技术性,因此C919的飞控系统纯靠中国商飞自主开发,霍尼只管将中国商飞在研发过程中精心设计的优化算法与计划方案给予完成。

针对中国商飞科研人员自行设计的飞控系统程序流程合不合适,霍尼韦尔公司的协作心态仅限三个字的表述:“Yes”或“No”,却不想让你知道为何行得通,或该如何改正不好。因此若是在编程设计的过程中遇到常见故障,需要由中国商飞的设计者一个人去剖析、精准定位并变更。

C919飞控系统主飞控作动器由中航工业自控所和美国派克公司协同研发;主飞控电子控制系统由中航工业自控所与美国霍尼韦尔企业协同研发;不断上涨力系统包括中航工业庆安集团公司和美国穆格企业协同研发。

C919采用多侧杆正杆飞控系统。这类自动控制系统的特点取决于使用了两个不同构形的4个单独主飞控系统,包含2个基本液压机姿势系统及2个电-液姿势系统软件。选用电-液姿势系统软件,在动力网络资源上具有较大协调能力,增强了冗余设计,提升了安全系数。

最终,C919自主研发了更完善的全天全管理权限电传操纵系统及专业主动控制系统。这类理论是高综合性、高可靠性、高复杂性的关键所在L波段系统软件之一,在其中多种归属于民机研发的关键技术,都是美政府明文禁止出口技术性。

3 独立自主的“武功心法”

中国商飞手上不仅有C919的“办准生证”,有C919的“怀孕”全过程,有C919的“出生证明”,也有起名字的特有支配权,那样C919这一“小孩”究竟是谁家里的,并不是一目了然吗?

飞机品牌并不是必须具备全部构件的产能,而重点就是对飞机总体方案设计、信息系统集成、核心技术科技攻关、适航取证等确定企业知识产权元素操控。

“一个服装设计师,他买回来面料、针和线及做服装的各类配件,随后自主设计出一件服装,这一件服装的专利权自然就是归属于这一设计师。面料、针和线、附件的经营者,及其棉花的种植者,不但不能对这一件服装的专利权明确提出认为,甚至是在服装的展示与售卖的过程当中还被忽视。飞机研发亦是如此。”

这也是当时任职C919新项目常务副总室内设计师、在职中国商飞宽体客机主设计师陈喜迎春打得一个形容。这一形容非常形象。

一直以来,美国波音公司、空客公司等著名流行飞机品牌研发飞机场都采用“主生产商-经销商”的方式,都是会向国际性供应商采购系统软件随后集成化,以控制成本。因此C919向国际采购零配件、采购管理系统,并不是标新立异。

中国商飞做为“主生产商”并不是简单的从行业上购买到哪些电子器件就装什么电子器件,而是他计划好飞机场后,都需要什么电子器件,向系统供应商明确提出相对应规定,使之按照自己设计要点来配套设施生产制造。中国科学院院士、中国商飞首席科学家、C919主设计师吴光辉曾一度在新闻中进行了解读。

有两种硬性条件反映了一架新研制出飞机专利权:型号合格证和生产许可。这两张证掌握着谁手上,谁就能拥有自主知识产权。C919的那2个证都掌握着中国商飞手上。

自主知识产权特性也有三大关键点:一是研发部门是哪国的,二是权属哪一国,三是产品研发的重要环节由哪一国科技人员进行。

C919整个设备产权年限归属于中国商飞,研发时要以中国商飞团队为基础,飞机设计方案、装配工艺、首飞、营销等重要环节的所有权,也从中国商飞进行,并且中国航空工业集团公司与中国商飞均参加了飞机场最核心的航电、飞控、汽车发动机等研发。

换句话说,C919的总体方案设计由中国商飞进行,都需要什么型号的系统软件及零部件由中国商飞确定,满足条件的系统软件及零部件来临以后,由中国商飞开展集成化。

总体方案设计对研发一款大型飞机而言,至关重要。并没有总体方案设计,即便把全球最好的发动机、整体机身、飞控、电传等用来,也难以组合在一起。

并且,C919的行业型号选择、性能参数制订及其通用化发展趋势,均由中国商飞来定。

中国商飞手上不仅有C919的“办准生证”,有C919的“怀孕”全过程,有C919的“出生证明”,也有起名字的特有支配权,那样C919这一“小孩”究竟是谁家里的,并不是一目了然吗?

在自行设计层面,中国商飞要以时间是在序,一步步艰辛走来的:

2010年进行C919协同概念界定和协同界定;2011年进行前期设计;2012至2013年,总体设计、全方位研发、综合性实验工作中全面铺开,并进行人体构造运行数据派发……

在这段时间,因科技封锁、武林独立而不得不闭关修行而求过关的中国商飞,及时完成了30项、6000次风洞试验,94项材料的性能产品研发实验,119项构造、抗压强度产品研发实验。

飞机设计研发是一项高新科技行动的大型工程项目,那也是确定时间胜负,乃至生死攸关的任督二脉的自主连通全过程。在C919飞机研发中,中国商飞研发工作人员不但对于前沿的气动布局、建筑材料、抗压强度设计与L波段装置等绝代功夫的有着,展开了102项核心技术的科技攻关,另外还对C919相对高度模块化设计和体系化的航电系统、带碳纤维板保护作用全数据电传飞控系统软件、航空发动机一体化设计、电传飞控自动控制系统律设计和积极控制系统等核心技术展开了科技攻关。

文无第一,武无第二。销售市场的较量几乎就像武林大会。终极对决胜负差别,其实也就取决于小细节,取决于一招之差取胜。这一招如何修行而成,别人自然不想让你知道!这也是“武功心法”,是专利权,是伦剑的“独门绝活”。

在我国选用“主生产商-经销商”大飞机场研发方式,还有一个原因,那便是中国大飞机的未来一定面对国际市场的,需要达到国家标准,不然故步自封研发出来的飞机场安全系数无法得到确保,就难得我国之外的客户。

对于C919并不是国货这样的说法,大家要这样设想一下:倘若制造飞机像电脑组装机一样买回来零配件拼接下去就行了,这么多我国,这么多国际航空公司,这么多飞机租赁公司,为什么不买回来零配件组装飞机供自身应用,而必须去购买飞机?

一样,买回来零配件拼装便可造出来飞机场,使其在天上飞,那全世界也绝不会仅有波音和空客俩家大飞机品牌了。能挣钱、能划算的事,还没爱不释手?

一架C919民航客机,有700多条电缆线、2300多条软管、全长近80千米管道,零部件数量达250万只,把那么多零部件依照繁杂的构造“组成”在一起绝非易事。

因此,不夸张的说,C919是真正地我国有着独立知识产权现代化的国产大飞机。(北京市日报 陈新)

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作者: admin

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