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永不放弃 国产大飞机梦想成真

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永不放弃国产大飞机梦想成真――制造业改革发展巡礼(一)

壮阔东方潮奋进新时代――庆祝改革开放40年

7月初的上海,中国商飞公司浦东基地,云团低垂,绿草连绵。户外高篷下,第二架大飞机(10102架机)立于旷野,白色机身上喷涂着巨大的红色C919标识。一周后,它将转往东营基地开始试飞。

去年5月5日,在基地北邻的浦东国际机场,首架C919大型客机试飞成功,国人“大飞机梦”成真。

航空工业是典型的高技术、高投资、高风险工业。据日本通产省分析,如果将船舶单位重量创造的价值计为1,那么汽车是9,喷气式客机是800。“民用航空是一个国家工业整体能力的体现,难度大、价值高。工业体系不完整、水平不高是发展不起来的。”中国商飞公司总经理助理、C919大型客机项目总经理吴跃表示。

在浦东基地的草坪上,停放着一架“运10”原型机。掉漆的内饰、老旧的座椅,这架筚路蓝缕建造的大型喷气式客机,是中国民用飞机发展的起步,也是一段历史时期“飞机梦”的终曲。改革开放以来,我国航空工业经过大量引进合作、转包生产,成为全球航空制造的重要一支。总体来看,中国航空工业有基础,产业链相对比较健全;有需求,国内外市场空间很大;有规划,按照《民用航空工业中长期发展规划(2013―2020年)》规划的要求,民机事业正稳步发展。

新世纪以来确定了民用航空三步走发展路径(支线客机、干线客机、宽体客机),现在支线客机ARJ21已经交付,窄体客机C919成功首飞,宽体客机项目也已经起步。

2014年底,ARJ21新支线客机第一次把自主设计、适航取证的流程走了一遍,为C919的研制打下基础。ARJ21迄今累计订单453架,交付5架,执飞8条航线,载客突破10万人次,实现了我国航线上国产喷气客机零的突破。

2017年5月,经过10年立项论证、可行性论证、总体方案定义、初步设计、详细设计、全面试制,试飞取证,C919首飞成功,民机产业化实现重大跨越。“第一架C919飞机在去年飞到西安阎良开展试验试飞;第二架即将飞往东营进行试飞。大家看到的第三架飞机正在按计划进行飞控、液压、燃油等系统安装,也将尽快投入到试飞中。”吴跃介绍说。

C919级别的单通道飞机(相当于波音737或空客A320)是未来的主力机型,根据中国商飞的预测,未来20年,市场约需要2.6万架单通道客机,仅在中国就有近万亿美元的空间。无论出于战略还是经济考量,自主研制的大型客机都不应缺席。

更重要的是,大飞机研发的产业链长、辐射面宽、带动作用强。“从航空系统的发展来看,国内从飞机级、系统级再到设备级的产业链集成,C919的系统集成是最强、最成体系、最完整的。”吴跃说,“作为飞机制造商,我们做飞机级集成,供应商做系统级集成,大家都是按照系统工程的理念和方法建立起体系。产业链的带动和形成是两个概念,不能说成熟,但我们的框架模型已经建成。”比如航电系统、机载维护系统、显示系统,以及下面更细分的系统,上下游产业链不断成长,流体力学、固体力学、计算数学等基础学科也会随之发展。

十年来,我国民机产业体系基本建成:商飞是民机主制造商,聚合了以中航工业、GE为代表的全球15个国家和地区的200家一级供应商,促成国外系统供应商与中航工业、中电科等国内企业组建了16家合资企业,国内民机机体结构、机载系统、材料和标准件配套能力都得到提升。C919项目中,全国22个省市、200多家企业、20万人参与研制。从这个意义上讲,C919的缔造者算得上国内大飞机制造的“黄埔一期”。

商飞公司是大飞机的“娘家”。来到总装制造中心智慧数控车间,高大宽敞的厂房里机器错落有致。据数控机加车间党支部书记许江炜介绍,这里主要承担飞机零部件的研制、生产工作,其产品用于C919大型客机、ARJ21新支线客机,也用于波音、空客转包生产项目。

传统数控机加车间内常见的景象是:穿戴好防护工具的技术工人,站在数控机床前,利用双手操作机器,将毛坯件加工成飞机上一个个零件。这样的生产方式对技术工人的手工操作水平要求高,人工成本高且效率较低。

去年下半年起,总装制造中心对生产线进行智能化改造。改造后的智能产线上,机器人手臂将飞机角片从数控加工中心内拿出,调转方向后将其放入清洗槽清洗,自动烘干,之后沿着自动传输线将其精确地置于检测台相应位置。质检合格后,这个角片将由无人搬运车运送到托架上,交付至后续生产。

“数字化改造之前需要800人的车间,现在200人左右就能满足需要。”许江炜表示。智能产线的投入使用将600mm×800mm飞机零件的生产效率提高了1倍,原来6台数控加工中心至少需要24名操作工人,现在只需要3人来辅助工作,提升了车间设备利用率和生产管理效率,形成多品种、小批量、多工序、高精度产品的柔性智能制造新模式。

除了生产线的智能化改造,数控加工车间还引入虚拟现实装备、智能工具箱、摄影测量系统等设备。维修人员和操作人员戴上AR眼镜,通过指尖的操作,就可以对机床和刀具加工状态进行快速判断。激光扫描零件装置如同机场安检一样对零件进行全方位扫描,快速得到加工零件的尺寸数据并与三维数模进行比对,使得零件检测分析速度大幅加快,提升产品的入库效率。同时,运用人脸识别技术、人员定位技术、智能传感装置等对人员与环境进行管理,打造智能厂区。

开放合作是大飞机事业不可或缺的重要条件。早在立项之初,“正确认识和处理自主创新同利用全球科技资源的关系”就被反复强调:“我们的自主创新,完全可以在对外开放的条件下进行,完全可以利用全球科技资源为我服务”,“关起门来一切从头开始摸索,没有必要也不可能真正成功”,“要注重有效利用全球科技资源,注重集成国内外先进技术和成熟产品”……

“民机产业全球化,创新要素在全球范围内自由流动,为利用全球智力资源、开展全球协作提供了有利条件。C919的首飞成功是全球产业链合作共赢的结果。”吴跃表示,“我们制定标准,把最适合的资源集成到自己的平台,提供客户满意的产品。”

通过全球招标,C919集聚中外优势企业共同参与,拉动整个体系能力的不断提升。据吴跃介绍,当前,C919大型客机机体供应商总体上实现了自动钻铆,基本达到了国际转包同类水平。通过C919的带动,供应商的制造能力很快可以达到国际同期水平。

“自主保障能力的提升不是一日之功。大飞机研制中后期,我们更多地培养国内有交付能力的公司,扶持国内企业,形成配套能力。未来发展后续型号,国内供应商会有更广泛的参与程度,国际供应商也更愿意寻找国内的合作伙伴。”吴跃表示,“波音公司经过几十年的发展形成一年495架737飞机的交付能力,我们的C919目前有815架的订单,未来20年市场需求量还会井喷,后期任务很重。”

离“运10”不远的地方竖立着一座银色流线型雕塑,基座刻着“永不放弃”4个大字,致敬“运10”飞机的参研人员和40多年来的民用航空人。“永不放弃”也是大飞机精神。“航空事业的发展是翻天覆地的,近些年世界上新的飞机型号不多,但我们的新型号很多,说明有能力、进步快。”吴跃感慨良多,“任何一个国家的产业和市场都不足以支持民用航空工业,我们要继续对标国际标准和产品,融入世界。”(科技日报北京7月22日电)

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