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航空产业领跑高端装备制造

发布日期: 2015-04-14 08:54:25 阅读:0

随着科学技术的发展,人们的远途出行伴着生活水平的提高而不断增加。“天涯若比邻”已不再是一句空谈。民航,已成为远程出行最快捷的手段。而ARJ21-700型的支线客机的在2014年底成功取得型号合格证,也许就是中国航空工业发展过程中的一个里程碑。

自主知识产权,奠定产业基础

与之前正在运营的螺旋桨支线客机,仿制自前苏联安东诺夫设计局安-24型号运输机的新舟60不同,ARJ21-700型支线客机是中国自行研制的中、短航程新型涡扇支线飞机。作为基本型的ARJ21-700飞机混合级布局78座、全经济级布局90座,航程2225-3700公里,主要用于满足从中心城市向周边中小城市辐射型航线的使用要求。据了解,ARJ21从2002年开始立项,2003年1月向中国民航局提出合格证的申请,首次试飞在2008年。截至2014年12月16日,ARJ21-700飞机5架试飞机累计安全飞行2942架次,5258小时,其中完成适航取证试飞总时长超过波音787,成为世界上试飞时间最长的一款飞机。特别是首飞之后的6年时间里,ARJ21-700飞机做了大量的地面和空中试飞试验和验证工作。

航空专家吴兴世对本刊记者表示:“中国的航空产业,如果给人家一直打工是不行的。上海合作生产MD90飞机,花费了巨大的代价和努力。我们把一个飞机厂干的活70%都 干了,两架飞机也都造出来了,但是马上你就没饭吃,我们上飞厂就陷入了困境,所以说我们沉痛的教训就是靠别人是靠不住的。核心技术是市场换不来的,也是买 不来的。你可以给人家打工,我们跟波音和麦道组装合作生产,但是波音把麦道一兼并人家说不生产你就不生产。我们试航站的工人早一天把飞机交出去,早一天下 岗,这是实实在在发生过的事情。”

据 吴兴世介绍,航空业里关于民机曾经有过三大争论。第一大争论就是干线还是支线。第二大争论是关于路径之争,国外合作还是自力更生。第三个争论就是资源上的 靠东边搞还是靠西边搞。这些事情争论了以后,当时民机产业发展失去了方向,不知道怎么搞了,这个时候做了两个决定,第一个是按照市场规律办事,从市场前沿 出发来搞民机,另一个是先从支线入手。

吴兴世表示:“ARJ21的这个项目,决定了一条道路,探索了一条道路,奠定一个产业的基础。试航验证是向全世界宣布我们具备了大型运输类飞机的研制能力和试航水平。这个任务是一个很复杂的系统工程,现在中国商飞的六大中心都参与了,包括中航工业的沈飞、西飞、成飞、637所、强度所、试航院,工作量巨大。说几个数据吧,因为我们建立标准,这个程序有6000多份,发送工程图纸20万张,设计文件41500份。自己制造的零件,一架飞机是一万两千多,标准件不算,采购零件2700多件。完成的试验数,研发实验158项,验证实验300项。整个试飞从2008年10月28号首飞,到2014年的16号试飞飞完,总共飞了2942架次,5258小时。关于适航,我们提交的报告有3378份,我们按照审定机组,实用的条款有396个。”

“这样一个复杂的系统工程,也是中国民机产业的开路先锋的一个项目,ARJ21项目是中国民机产业的开路先锋,研制过程是中国飞机产业发展道路成功的探索,是市场机制下自主创新发展的道路,是形成中国民机产业基础的一个过程。我们搞了多少年没搞出来,都是在探索过程,都是走不下去,这次我们可以走下去了,取证了。”

适航标准从无到有总装制造全国协作

2014年5月23日,习近平总书记在视察中国商飞设计研发中心时说:“中国是最大的飞机市场,过去的逻辑是造不如买,买不如租,每年成百上千亿花在买飞机上。现在要倒过来,我们首先是花更多的钱来研发、制造自己的飞机,形成我们的独立自主能力、研制能力、生产能力,我们必须搞成这件事情。”

ARJ21-700是中国第一架真正按照适航标准审查的喷气飞机,其适航审定的过程也伴随着中国民机适航审定体系从无到有的建设过程。ARJ21-700飞机副总设计师徐有成对本刊记者表示:“型号合格审定期间,中国民航局共检查了300项地面试验,审查和批准了包含有243个试飞项目、1301个试飞点的审定试飞大纲,审定试飞累计761架次、1141小时57分钟,审查和批准了3418份符合性验证报告”

适航认证有多么的重要呢?对此,“国家技术发明一等奖”获得者,来自北京航空航天大学材料学院的张述泉博士有着深入的观点:“在飞机材料上,我们已经可以达到部分国产,但是很多原材料需要进口。比如铝合金,很大程度上都是需要进口的。有一个调查显示,到2017年大概国产化率可以达到30%。不是国内的厂家做不出来,而是这个材料是要经过认证的。”

原来,国内虽然有生产各种铝合金的厂家,但是大多数并未取得民航适航材料认证,而通过认证是一个耗时颇长且花费不菲的工程。“国内的零件加工能力已经很强了,然而,材料加工用的是进口机床,而原材料大多也是进口。”张述泉说。

在中国商飞总装制造中心的厂房里,3架ARJ21飞机正在总装,目前这里已经总装了6架ARJ21飞机,除了4架试验验证机,还有2架准备交付用户的飞机正在进行最后的适航验证工作。ARJ21-700是中国航空工业各参研参试单位大协作的产物,从主要部件来说,便有4家国内一级供应商。

中国商飞公司副总经理罗荣怀对本刊记者表示:“ARJ当年我们主要是由成都飞机公司承担机头,西安飞机公司承担机身和机翼,沈阳飞机公司承担后机身,包括后机身垂尾和滑翔舵,637所原来是电测所,承担了雷达载雷罩,也是复合材料的,上飞是我们的总装厂,也是我们的总装制造中心,它负责的是平尾,国内上就是这么4家,但是系统件我们开发了,我们现在飞机上用的座椅是襄樊中航工业航宇中心的,那个时候我们研究怎么把中国的产品放上去。另外机上娱乐和座舱监控系统正在上海原来的633所,包括后续像118所这些企业来合作,下一步因为系统全都是国外的供应商,下一步我们一直有这么一个计划把这些系统进行国产化。那么C919我们已经在做这项工作,大家已经看到,我们在国内成立了16家系统供应商合资企业,这些能力的具备,将来对整个民机产业供应商和产业链的配套和构建体系正在做工作。”

某业内人士对本刊记者表示:“作为运10之后第一次设计的喷气式客机,ARJ21一方面算是完成了研制任务,形成了一个有一定竞争力的产品,虽然中间波折很多。另一方面,的确培养和积累了大批人才,为C919等干线客机的研制工作打下了良好的基础。本身这个项目就是为了锻炼和积累经验,只要它能在一般航线上安全运行就已经完成历史任务了。相比而言,在民航工业里,我们和波音空客的差距非常大,但是如果不干,以后差距会更大,运10就是最好的例子。话说回来,纵向来比较,ARJ21是目前国内最好的旅客机,这一点是无可置疑的。作为一个旅客机,它的试飞项目非常之多,很多都是国内其他机型都从来没有飞过的。”

构建一个完整的民机产业体系

据本刊记者调查显示,在C919大型客机和ARJ21新型支线客机研制过程中,迄今已累计攻克50余项关键技术,解决了100多项技术难题,申请了272件中国专利,掌握了一批拥有知识产权的核心技术,形成了企业的自主创新能力。

截至目前,国内有22个省市、200多家企业参与了大型客机的研制;17家跨国公司作为大型客机机载系统供应商,并促成17家合资企业;30多所高校参与了大型客机技术攻关和科研课题研究。

罗荣怀说:“因为ARJ21系统全都是国外的供应商,下一步我们一直有计划把这些系统进行国产化。C919我们已经在做这项工作,我们在国内成立了16家系统的供应商,这些能力的具备,将来对整个民机产业供应商和产业链的配套和构建体系正在做工作。”

罗荣怀继续说:“工业制造的合作是全世界范围内的,中国的整个民机的发展也是这么走过来的。比如说,在上海上世纪80年代中期,运10停下来以后就开始了麦道82的整机装配,我们从结构做起,逐步拓展,这才积累了从80年代中期到现在的经验和经历,以及人才队伍,适应了国际上整个的民机制造的管理方法和程序流程以及试航的监管,才有可能走到今天,才有可能在2000年上ARJ21,2008年上C919。我们想通过C919带 动国内产业化,将来在国内我们也希望构建一个完整的民机产业体系。我们在世界范围内会进行布局,能够在国内解决的布局的,尽可能在国内。在国内布局我们也 不能是一种小心眼,而要有一种开放的心态。所以我们布局一些国内,也布局一些国外,国内的市场,国内的企业,国内的能力条件成熟以后,我们可以优先来考虑 布局。”

中国商飞公司市场研究中心的主任杨洋也对本刊记者表示:“民航机的市场发展潜力巨大,截至2014年10月以前,大概全球将近有19000架的在役飞机。我们经过预测,在未来20年规模会扩大到接近40000架的飞机。”按照中国商飞市场中心的预测,今后20年亚太地区干线飞机和支线飞机的需求将会超过6000架,对于经济保持中高速增长的中国来说,在未来的20年,中国未来交付的飞机将超过5000架,金额超过6000亿美元。在日前举行的2015年全国民航工作会议暨航空安全工作会议上,民航局副局长周来振表示,目前我国航空公司普遍存在“重干线、轻支线,重大飞机、轻小飞机”的现象。为此,民航局将加快中西部和支线航空市场发展,鼓励航空公司使用国产民机。

在 过去的一年中,我国的高铁“四面开花,香飘墙外”。然而在发展大飞机的目标上,仍然有很长的路要走。单从技术上看,民航飞机处于产业链的顶端,将有力拉动 中国的技术进步和产业升级,提升中国在国际产业分工中的地位。环顾全球,没有哪一个强国是不拥有强大的航空制造业的。英国在制造业整体萎缩的情况下,仍然 保留着世界三大发动机制造厂商之一的罗尔斯罗伊斯。经由在ARJ21项目上不懈的努力,中国正向技术前沿的位置不断追赶。

数字

1.5万公里

2014年我国铁路建设营业里程已超过11万公里、其中高铁已突破1.5万公里。2015年还将有数千公里新线投产。在去年全国铁路投资投产创纪录的基础上,2015年将保持铁路建设规模和强度。

200次发射

2014年12月7日,我国在太原卫星发射中心用长征四号乙运载火箭成功将中巴地球资源卫星04星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。这是长征系列运载火箭第200次飞行。

近十几年来,我国航天事业迅猛发展,长征系列运载火箭技术突飞猛进。通过200次发射,已成功将255颗各型航天器送入预定轨道,其中包括47颗国外制造的卫星,发射成功率也从前100次的93%,提高到后100次的98%,200次的总发射成功率达到95%以上。

8000小时

科技部“十二五”服务机器人重点项目专家组组长、北京航空航天大学iTR服务机器人重点实验室主任王田苗透露,国产机器人的可靠性较外资品牌仍有很大差距,其寿命只有8000小时,而外资品牌可以达到5万-10万小时,主要在于主要传动结构件的精度上存在缺陷。中国机器人的故障率是国外的8-10倍,小问题很多。国内企业至少落后国外20年以上,落后日本也要15年以上。

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