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?RJ21：中國商業(yè)航空的探路者
——訪中國首款民用飛機ARJ21噴氣支線客機總設(shè)計師陳勇
“目前我們交付了8架飛機，直飛20條航線，運營6500多小時，載客18萬人次，單機日利用率達10小時，ARJ21飛機預計今年年底總交付量19架。”5日，在由中國航空學會主辦的第八屆中國航空學會青年科技論壇上，ARJ21噴氣支線客機工程獲得該學會自設(shè)立科學技術(shù)獎以來的第一個特等獎。作為我國第一款自主設(shè)計、自主研發(fā)、擁有完全知識產(chǎn)權(quán)的民用飛機，其總設(shè)計師陳勇表示，目前國內(nèi)已具備年產(chǎn)30架的生產(chǎn)能力，預計2021年可實現(xiàn)年產(chǎn)30架。
為什么一定要自主研發(fā)飛機？國產(chǎn)飛機是不是足夠安全？國產(chǎn)飛機有多少技術(shù)屬于中國？記者就這些問題采訪了陳勇。
為什么要造中國人自己的飛機？
“我們幾代人為什么要搞噴氣客機？”在他看來，市場的需求數(shù)據(jù)是最有力的論證。“每天有300多萬人在中國飛行，但是現(xiàn)在中國的天空上只有8架ARJ21飛機在承擔著國人的民航運輸任務(wù)。”
據(jù)陳勇介紹，2016年有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示全球有2萬多架噴氣客機，預計未來20年，將增加到45000多架，價值是6萬多億美元。僅中國而言，我國現(xiàn)在有2000多架噴氣客機，未來20年會有將近8000架噴氣客機。“中國現(xiàn)在是全球第二大航空運輸市場，很快就會成為第一。這么大的市場不能拱手讓人，所以中國不能沒有自己的噴氣客機。”他說。
還有一個原因是噴氣客機的產(chǎn)品附加值非常高。陳勇說，飛機的研制涉及空氣動力學、電子學、飛行控制以及材料等學科，處于產(chǎn)業(yè)鏈的頂端，擴散度和帶動效益都非常強。有來自波音公司的預測數(shù)據(jù)顯示，以10年的周期來計算，飛機生產(chǎn)制造的效益產(chǎn)出比能達到1∶80，技術(shù)轉(zhuǎn)移比為1∶16，就業(yè)帶動比可以達到1∶12。以ARJ21噴氣支線客機為例，陳勇表示ARJ21目前訂單530多架，每架飛機的售價數(shù)千萬美元，這將是一筆不菲的收入。
“我國一直把發(fā)展噴氣客機作為重點，自主研制大型飛機，發(fā)展具有競爭力的航空產(chǎn)業(yè)，對轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式、帶動科技發(fā)展、增強綜合國力和國際競爭力、加快現(xiàn)代化步伐具有重大意義。”陳勇說，“這既能打破國際壟斷，降低采購成本，同時還可以形成超過數(shù)千億元的工業(yè)產(chǎn)值。”
國產(chǎn)飛機足夠安全嗎？
安全性是對民用客機最重要的要求，陳勇表示，ARJ21噴氣支線客機的技術(shù)創(chuàng)新也體現(xiàn)在它的安全性，它在國內(nèi)首創(chuàng)了民航客機安全性設(shè)計、分析和驗證技術(shù)，個別技術(shù)不僅在國內(nèi)是首創(chuàng)，在世界上還有其領(lǐng)先之處。
陳勇說：“我們的設(shè)計結(jié)果是全機的災難級事件，例如飛機破損、人員傷亡等事件綜合的發(fā)生概率小于10的負8次方，而國際上適航的要求是10的負7次方，也就是說我們的災難事件概率更低，安全標準要求更高，這在同類飛機里是有優(yōu)勢的。”
據(jù)他介紹，飛機的設(shè)計安全是全壽命的。在初始適航階段，ARJ21噴氣支線客機在2014年走完了初始適航，做了200多項實驗，5000小時的試飛，通過了中國民用航空局和美國聯(lián)邦航空管理局的審查。
除了這些，ARJ21噴氣支線客機還有很多保障安全的技術(shù)舉措。例如依照國際慣例進行飛機全機的應急撤離試驗，90名旅客坐在飛機里，要在90秒之內(nèi)的時間里單側(cè)任意兩個艙門撤離，這經(jīng)過了美國聯(lián)邦航空管理局審查。
ARJ21噴氣支線客機在國內(nèi)還首次開展了發(fā)動機雙發(fā)停車的試飛。也就是說，在兩個發(fā)動機喪失推力，飛機完全依靠自己剩余的動力、氣動性能的情況下，可以實現(xiàn)安全降落。
ARJ21噴氣支線客機還考慮了火災、雷擊、鳥撞、發(fā)動機轉(zhuǎn)子爆破、輪胎爆破等12種特定風險。這些特定風險的實驗在國內(nèi)都是第一次進行分析、仿真和驗證。例如，在輪胎爆破方面，ARJ21建立了輪胎爆破模型和爆破壓力作用在飛機上的損傷評估模型，對飛機在輪胎爆破情況下的狀態(tài)進行評估，同時又建立了模擬真實的實驗臺進行試驗，從而在雙重驗證下，最大限度地保障特定風險下飛機的安全性。
為了實現(xiàn)安全設(shè)計和驗證，還有一架ARJ21噴氣支線客機專門飛到北美、加拿大地區(qū)進行了結(jié)冰試飛，到冰島進行了大側(cè)風的試飛。在內(nèi)蒙古的海拉爾進行了-40℃的高寒試驗。類似這些驗證試飛進行了一萬多次，從而可以保證飛機在正常氣象條件、結(jié)冰氣象條件、故障條件的安全。
目前，ARJ21噴氣支線客機在高海拔地區(qū)機場的表現(xiàn)也非常好。在海拔高度達到2102.85米的昆明長水機場，ARJ21噴氣支線客機可以在人和行李都滿載的情況下起飛，而像有些國外生產(chǎn)的類似機型，在昆明都要減載才能正常起飛。
國產(chǎn)飛機有多少技術(shù)屬于中國？
有一種觀點說，中國自主研發(fā)的飛機，只是研究了飛機的總體和結(jié)構(gòu)，發(fā)動機、機載設(shè)備都是國外的。是否真的是這樣呢？
以ARJ21噴氣支線客機為例，這個飛機是我國首次按照國際適航標準和行業(yè)標準來研制的。陳勇介紹，我國已掌握了上萬項民航飛機的研制技術(shù)，一千多項關(guān)鍵核心技術(shù)。
而通過ARJ21噴氣支線客機的研制，我國還建立了商用飛機全生命周期的市場分析、需求設(shè)計、總體設(shè)計、系統(tǒng)集成、適航驗證、總裝制造、客戶服務(wù)等產(chǎn)業(yè)鏈條，“這些都是我國第一次突破的技術(shù)。”
陳勇介紹，按照國際生產(chǎn)民航客機的特點來看，民航飛機的生產(chǎn)不是由一個工廠或是一個公司來完成的，甚至不是由一個國家可以獨立完成的，其特點就是“主制造商-供應商”發(fā)展模式。作為中國首款通過適航取證正式商業(yè)飛行的噴氣客機，ARJ21噴氣支線客機完整走完了中國民航飛機適航需要走過的全過程，并且在中國第一次建立了符合國際慣例的民機“主制造商-供應商”發(fā)展模式。
國外媒體將ARJ21噴氣支線客機稱作是“中國成為商業(yè)航空巨頭的開始。”陳勇認為這體現(xiàn)了ARJ21噴氣支線客機在國產(chǎn)飛機發(fā)展中所扮演的探路角色。“現(xiàn)在大飛機有三劍客，而我們是三劍客的探路者。”陳勇說，通過ARJ21噴氣支線客機和C919的研制，不僅建立了國家級技術(shù)重點實驗室，并且和36所高校開展了900多項合作，帶動了一批高新技術(shù)企業(yè)參與民機的研制。“為后續(xù)C919和C929的研制奠定了基礎(chǔ)。”
