我國自行研制的新一代大型噴氣式干線客機C919于今天（5日）下午首飛。

飛機設(shè)計研制是一項科技攻堅的大型工程，為實現(xiàn)“大飛機中國造”，研發(fā)團隊實現(xiàn)了100多項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

作為具有航空特色專業(yè)的高等院校，從ARJ21（我國首款噴氣支線客機）到C919，南航大共承擔(dān)140余項國產(chǎn)大飛機項目。南航大參與了重要技術(shù)方案論證，承擔(dān)了多項關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，并為大飛機研制單位——中國商飛公司輸送了上千名畢業(yè)生，培養(yǎng)出了C919總設(shè)計師吳光輝、總工程師姜麗萍等一大批核心骨干人員?！?/p>

5月4日，南航大科研團隊向澎湃新聞（m.nxos.com.cn）介紹了其中一些關(guān)鍵技術(shù)，解密大飛機背后的技術(shù)支撐，以此窺見我國飛機自主研制的時代縮影。

從人工到機裝，裝配間隙從2毫米縮小到0.5毫米

據(jù)介紹，南航大有數(shù)十名教師參與到C919大飛機技術(shù)攻關(guān)中，其中涉及大飛機項目的裝配、氣動、強度、適航等內(nèi)容的論證工作。其中最重要的技術(shù)之一，就是裝配技術(shù)。

所謂裝配，就是將飛機不同部位的零件或組件，按照尺寸協(xié)調(diào)原則組合、連接，形成更高一級的裝配件或整機的過程。

據(jù)統(tǒng)計，飛機制造過程中50%~70%的時間和成本都用在了飛機裝配上。“而因為疲勞壽命等原因，民用飛機對裝配質(zhì)量要求更高?！蹦虾酱髾C電學(xué)院教授陳文亮介紹。

南航大機電學(xué)院教授黃翔對澎湃新聞?wù)f，過去由于國內(nèi)制造大飛機經(jīng)驗缺乏，裝配工作一向由人工完成?！氨热缫獙C翼與機身組合，是由7到8個人人工目測、手動移動機翼來操作?！秉S翔說，如此一來，精度和質(zhì)量很難保證?！叭菀壮霈F(xiàn)左右機翼不對稱，這對飛機穩(wěn)定性和油耗都有影響?！?/p>

從ARJ21（我國首款噴氣支線客機）開始，南航科研人員自主研發(fā)了集數(shù)字化測量、控制及檢測于一體的飛機大部件自動對接裝配系統(tǒng)，這種系統(tǒng)，黃翔說，“能夠保證飛機各部段一次性對接成功。”

其基本原理是，在電腦上設(shè)置各部段的尺寸、位置，測算好連接口，利用自動移動裝置，在電腦上控制飛機組件或零件的移動，使之按照系統(tǒng)測算和感應(yīng)裝置自動對準(zhǔn)連接口。

“這一操作使得機身機翼裝備間隙從原來人工操作的2毫米縮小到0.5毫米。”也就是說，兩者吻合度更高了，這大大加強了飛機整體的穩(wěn)固性，延長了使用壽命。

不僅如此，黃翔還介紹，由于C919幾大部段（如機頭、機翼等）分別是在國內(nèi)不同城市生產(chǎn)，最后統(tǒng)一到上海進行組裝，“有可能發(fā)生在組裝時發(fā)現(xiàn)各大部件裝配不協(xié)調(diào)的問題?！边@個時候，南航研制的裝配系統(tǒng)就起作用了。“它可以預(yù)先對裝備進行測量、模擬，確保沒問題了再運到上海。”

黃翔說，上述系統(tǒng)是2008年開始研制，基本與國內(nèi)大飛機的研制同步。它體現(xiàn)了國內(nèi)很多飛機制造技術(shù)研發(fā)攻堅基本路徑——沒有飛機實體，技術(shù)論證靠的都是實驗室模擬?！氨M管還是與國外有些差距，但已經(jīng)是我國的一大突破?！秉S翔說。

從無到有，完成首個靜力實驗

“數(shù)據(jù)與理論計算吻合、試驗成功！”經(jīng)過八個月多的時間，2011年3月15日，C919“發(fā)動機吊掛”靜力試驗在南航機械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國家重點實驗室成功完成。

飛機的靜力試驗是結(jié)構(gòu)試驗的內(nèi)容之一，借以觀察和研究飛行器結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在靜載荷作用下的強度、剛度以及應(yīng)力、變形分布情況，是驗證飛行器結(jié)構(gòu)強度和靜力分析正確性的重要手段。

南航大校長聶宏教授團隊負責(zé)的發(fā)動機吊掛靜力試驗，是C919大型客機七大部段中首個達到開試狀態(tài)的靜力試驗項目。

吊掛裝置是用來將航空發(fā)動機固定在飛機上，并且傳遞發(fā)動機的推力、承受發(fā)動機重量和過載、吸收發(fā)動機振動、隔離發(fā)動機火區(qū)，其結(jié)構(gòu)的形式、強度、重量和安全性是影響飛機性能的重要因素。

“吊掛一般在大飛機上運用的多?！蹦虾酱蠛娇沼詈綄W(xué)院副教授張明告訴澎湃新聞，此次作為國內(nèi)首次研制的民用大飛機C919，其吊掛結(jié)構(gòu)也是之前少見的，因而關(guān)于它相對應(yīng)的靜力實驗在國內(nèi)也屬于首次開展。

“它的集成度較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜”。沒有先例，只能“借鑒其他類似結(jié)構(gòu)的靜力實驗?zāi)Ｊ?，逐漸地論證、推翻、再實驗。”張明告訴澎湃新聞。

由于是C919上首個靜力實驗，其成功與否直接關(guān)系到C919大型客機后續(xù)各項工作的進度。“其中遇到的問題及如何處理，都為后面靜力試驗工作積累了有益經(jīng)驗，對于大型客機的研制成功具有重要意義?！睆埫鞅硎尽?/p>

首飛后最重要的：適航取證

關(guān)于安全性，民機研制領(lǐng)域有一句話：研制什么飛機聽市場的，如何研制，卻要聽適航的。

因而，國內(nèi)的客機在投入市場前，都要先通過中國民航局的適航審定，通過審查后，政府將頒發(fā)“型號合格證”（即TC/TypeCertificate），表示此款飛機的安全性設(shè)計符合適航標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“最低安全性要求”。

2010年12月，中國民航局受理了C919飛機的適航申請。此后，適航工程中心編制了《C919飛機審定基礎(chǔ)》，明確了C919飛機適用的適航規(guī)章條款、環(huán)保要求以及專用條件等，共計419條。

澎湃新聞記者此前從中國民用航空上海航空器適航審定中心獲悉，C919飛機的適航審定有五個階段，分別為概念設(shè)計階段、要求確定階段（審定基礎(chǔ)確定階段）、符合性計劃制定階段、計劃實施階段以及證后階段。目前C919飛機已進入第四階段（計劃實施階段）。

這意味著，C919飛機首飛之后還需要繼續(xù)開展大量的適航符合性驗證和審定工作。

“光試飛就有數(shù)百個科目。要完成整個國內(nèi)適航審定可能要好幾年?！蹦虾酱竺窈綄W(xué)院教授孫有朝對澎湃新聞?wù)f。他的團隊承擔(dān)了二十余項與C919安全性適航相關(guān)的項目，貫穿大飛機設(shè)計、制造、運營、維修的全壽命周期。

國內(nèi)外媒體曾報道，C919的出現(xiàn)將與已投入市場的波音-737和空客A320將一爭高低。孫有朝說，相比空客A320當(dāng)時適航取證時采用的標(biāo)準(zhǔn)，如今的標(biāo)準(zhǔn)又發(fā)展了20年，這也意味著C919適航取證的難度更具挑戰(zhàn)。

再者，由于此次是首次大型飛機全程適航，“過去也有一些經(jīng)驗，如ARJ21，但這次很多適航條款是第一次遇到。所以在適航審定技術(shù)上有些難點。”孫有朝說。

孫有朝進一步解釋，官方給出的適航規(guī)章條款是一個相對頂層的要求，比如關(guān)于系統(tǒng)安全性有一條，是發(fā)生災(zāi)難性事故的狀態(tài)極不可能出現(xiàn)，而制造商則要把這一條款轉(zhuǎn)換為具體的制造要求，這很難。

“‘極不可能’這一要求要怎么解讀，是概率多少，然后要怎么驗證我這個機器是極不可能的。這要靠建?？坑嬎??！睂O有朝說，這種技術(shù)屬于核心機密，有經(jīng)驗的制造商不會告訴你。所以他們聘請國外的專家咨詢，但咨詢是表面的，他們只能自己不斷實驗摸索。

完成國內(nèi)適航后，想要打入國際市場，C919還要通過歐洲航空安全局(EASA)或美國航空管理局 (FAA)的適航審定。

據(jù)美國彭博社4月27日報道，中國民航局適航審定司副司長王京玲當(dāng)天在首屆中歐航空安全論壇的新聞發(fā)布會上表示，中國計劃年內(nèi)與美國和歐盟達成新適航協(xié)議。報道稱，若中國實現(xiàn)這一目標(biāo)，將有助于中國國產(chǎn)大飛機C919打入國際市場。