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ARJ21:中国商业航空的探路者——访中国首款民用飞机ARJ21喷气支线客机总设计师陈勇

2018-11-08 10:31 来源:光明日报

 

  “目前我们交付了8架飞机,直飞20条航线,运营6500多小时,载客18万人次,单机日利用率达10小时,ARJ21飞机预计今年年底总交付量19架。”5日,在由中国航空学会主办的第八届中国航空学会青年科技论坛上,ARJ21喷气支线客机工程获得该学会自设立科学技术奖以来的第一个特等奖。作为我国第一款自主设计、自主研发、拥有完全知识产权的民用飞机,其总设计师陈勇表示,目前国内已具备年产30架的生产能力,预计2021年可实现年产30架。

  为什么一定要自主研发飞机?国产飞机是不是足够安全?国产飞机有多少技术属于中国?记者就这些问题采访了陈勇。

 

  为什么要造中国人自己的飞机? 

  “我们几代人为什么要搞喷气客机?”在他看来,市场的需求数据是最有力的论证。“每天有300多万人在中国飞行,但是现在中国的天空上只有8架ARJ21飞机在承担着国人的民航运输任务。”

  据陈勇介绍,2016年有统计数据显示全球有2万多架喷气客机,预计未来20年,将增加到45000多架,价值是6万多亿美元。仅中国而言,我国现在有2000多架喷气客机,未来20年会有将近8000架喷气客机。“中国现在是全球第二大航空运输市场,很快就会成为第一。这么大的市场不能拱手让人,所以中国不能没有自己的喷气客机。”他说。

  还有一个原因是喷气客机的产品附加值非常高。陈勇说,飞机的研制涉及空气动力学、电子学、飞行控制以及材料等学科,处于产业链的顶端,扩散度和带动效益都非常强。有来自波音公司的预测数据显示,以10年的周期来计算,飞机生产制造的效益产出比能达到1∶80,技术转移比为1∶16,就业带动比可以达到1∶12。以ARJ21喷气支线客机为例,陈勇表示ARJ21目前订单530多架,每架飞机的售价数千万美元,这将是一笔不菲的收入。

  “我国一直把发展喷气客机作为重点,自主研制大型飞机,发展具有竞争力的航空产业,对转变经济增长方式、带动科技发展、增强综合国力和国际竞争力、加快现代化步伐具有重大意义。”陈勇说,“这既能打破国际垄断,降低采购成本,同时还可以形成超过数千亿元的工业产值。”

 

  国产飞机足够安全吗? 

  安全性是对民用客机最重要的要求,陈勇表示,ARJ21喷气支线客机的技术创新也体现在它的安全性,它在国内首创了民航客机安全性设计、分析和验证技术,个别技术不仅在国内是首创,在世界上还有其领先之处。

  陈勇说:“我们的设计结果是全机的灾难级事件,例如飞机破损、人员伤亡等事件综合的发生概率小于10的负8次方,而国际上适航的要求是10的负7次方,也就是说我们的灾难事件概率更低,安全标准要求更高,这在同类飞机里是有优势的。”

  据他介绍,飞机的设计安全是全寿命的。在初始适航阶段,ARJ21喷气支线客机在2014年走完了初始适航,做了200多项实验,5000小时的试飞,通过了中国民用航空局和美国联邦航空管理局的审查。

  除了这些,ARJ21喷气支线客机还有很多保障安全的技术举措。例如依照国际惯例进行飞机全机的应急撤离试验,90名旅客坐在飞机里,要在90秒之内的时间里单侧任意两个舱门撤离,这经过了美国联邦航空管理局审查。

  ARJ21喷气支线客机在国内还首次开展了发动机双发停车的试飞。也就是说,在两个发动机丧失推力,飞机完全依靠自己剩余的动力、气动性能的情况下,可以实现安全降落。

  ARJ21喷气支线客机还考虑了火灾、雷击、鸟撞、发动机转子爆破、轮胎爆破等12种特定风险。这些特定风险的实验在国内都是第一次进行分析、仿真和验证。例如,在轮胎爆破方面,ARJ21建立了轮胎爆破模型和爆破压力作用在飞机上的损伤评估模型,对飞机在轮胎爆破情况下的状态进行评估,同时又建立了模拟真实的实验台进行试验,从而在双重验证下,最大限度地保障特定风险下飞机的安全性。

  为了实现安全设计和验证,还有一架ARJ21喷气支线客机专门飞到北美、加拿大地区进行了结冰试飞,到冰岛进行了大侧风的试飞。在内蒙古的海拉尔进行了-40℃的高寒试验。类似这些验证试飞进行了一万多次,从而可以保证飞机在正常气象条件、结冰气象条件、故障条件的安全。

  目前,ARJ21喷气支线客机在高海拔地区机场的表现也非常好。在海拔高度达到2102.85米的昆明长水机场,ARJ21喷气支线客机可以在人和行李都满载的情况下起飞,而像有些国外生产的类似机型,在昆明都要减载才能正常起飞。

 

  国产飞机有多少技术属于中国? 

  有一种观点说,中国自主研发的飞机,只是研究了飞机的总体和结构,发动机、机载设备都是国外的。是否真的是这样呢?

  以ARJ21喷气支线客机为例,这个飞机是我国首次按照国际适航标准和行业标准来研制的。陈勇介绍,我国已掌握了上万项民航飞机的研制技术,一千多项关键核心技术。

  而通过ARJ21喷气支线客机的研制,我国还建立了商用飞机全生命周期的市场分析、需求设计、总体设计、系统集成、适航验证、总装制造、客户服务等产业链条,“这些都是我国第一次突破的技术。”

  陈勇介绍,按照国际生产民航客机的特点来看,民航飞机的生产不是由一个工厂或是一个公司来完成的,甚至不是由一个国家可以独立完成的,其特点就是“主制造商-供应商”发展模式。作为中国首款通过适航取证正式商业飞行的喷气客机,ARJ21喷气支线客机完整走完了中国民航飞机适航需要走过的全过程,并且在中国第一次建立了符合国际惯例的民机“主制造商-供应商”发展模式。

  国外媒体将ARJ21喷气支线客机称作是“中国成为商业航空巨头的开始。” 陈勇认为这体现了ARJ21喷气支线客机在国产飞机发展中所扮演的探路角色。“现在大飞机有三剑客,而我们是三剑客的探路者。”陈勇说,通过ARJ21喷气支线客机和C919的研制,不仅建立了国家级技术重点实验室,并且和36所高校开展了900多项合作,带动了一批高新技术企业参与民机的研制。“为后续C919和C929的研制奠定了基础。”

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