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2019-05-27 15:19 来源:有问必答

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来源:扬子晚报网

今天,如果天公作美,我国自行研制的新一代大型喷气式干线客机C919将实现首飞,这架具有重要意义的“中国制造”大飞机背后,都有哪些新鲜的科技元素?记者邀请到了南京航空航天大学多位专家教授,为你解读国产大飞机首飞的幕后故事。值得一提的是,C919大飞机的总设计师吴光辉,就是地地道道的“南航制造”。

今天,如果天公作美,我国自行研制的新一代大型喷气式干线客机C919将实现首飞,这架具有重要意义的“中国制造”大飞机背后,都有哪些新鲜的科技元素?记者邀请到了南京航空航天大学多位专家教授,为你解读国产大飞机首飞的幕后故事。值得一提的是,C919大飞机的总设计师吴光辉,就是地地道道的“南航制造”。 

A首飞有哪些精彩亮点? 南航专家给你说看点

首飞要验证5个阶段的15项关键技术

C919的首飞,可不是我们平时在机场看B 用了这些高科技C919安全性能有保障

使用新型复合材料,飞机“瘦身”了

飞机如果噪音特别大,乘客们显然会受不了。飞机机身过重,显然也不利于飞行。而C919的飞机噪音和飞机重量这两块,实现了技术上的突破。“考量飞机的‘科技含量’,标准之一即是看飞机制造时的复合材料使用占总材料使用的比例。”郑祥明介绍,用于飞机制造的复合材料,比传统的铝合金更轻,但在结构设计上相比金属结构还不算特别成熟。此次C919国产大飞机的制造,还使用了全新的铝锂合金材料。此外,国产大飞机的噪音也会更小。据悉,C919采用了飞机发动机一体化设计,不仅提升了发动机的性能,在降噪方面也“更进一层”,乘客的舒适感会提升不少。

“瘦身”的不仅是飞机的重量,还有飞机的整体造价。作为干线飞机,C919在未来投入使用,正式载客后,将用于国内航线的飞行。相比目前主要用于国内航班运营的空客A320和波音737而言,国产大飞机C919的整体造价显然要小上很多。

装配间隙从2毫米缩小到0.5毫米

南航机电学院黄翔教授介绍,经过数年的研究,此次首飞的C919在技术上有了新的突破。在对接装配上,缩小了机身和机翼间的装配间隙,从过去的2毫米缩小到0.5毫米。“过去机身和机翼对接装配需要多人配合手动完成,工人用肉眼来看,这样装配间隙就不好把握,往往需要安装垫片,经过我们研发,现在的C919开始使用计算机控制自动实现机身和机翼对接装配,0.5毫米的装配间隙就能装进去,不需要使用垫片,还能让左右两个机翼更加对称,大大提高了装配质量。”

“我们都知道C919的机头、机身和机翼等分别是在我国成都、南昌和闫良等不同城市生产的,然后统一运到上海进行总装配,在组装过程中,可能会出现各大部件间的装配协调问题而装不上去”,黄翔介绍,因此这次都是通过计算机进行预装配,在实物没有运抵上海前就已在计算机上“装配”好,确保了一次性装配成功。到的“起飞——降落”这么简单。南京航空航天大学航空宇航学院郑祥明副教授告诉记者,有15项关键技术等待大飞机首飞来验证。如飞机起飞前的地面检查、飞机的滑跑、爬升与着陆,还有飞机的着陆复飞等,都是需要验证的内容。“飞机降落后,如果遇到起落架故障或跑道异常等紧急情况,都需要复飞。C919的首飞,应该会检查飞机的复飞能力。”郑祥明说。

飞机制造的中坚力量才30出头

为什么这一次的大飞机试飞,会引来如此多的目光关注?郑祥明告诉记者,国产大飞机的制造,对于我国航空工业是个巨大的挑战。大飞机的首飞成功,无疑是我国航空工业发展的“强心针”。我国的大飞机研发基础并不算特别优秀,在上世纪七八十年代,我国曾经做过大飞机的相关研发,此后,国产大飞机的研发便遭遇了人才的断代,技术上也没能及时跟进。但这一次的国产大飞机研发,我国投入了相当强大科研力量。“C919研发团队的中坚力量都是年轻人,我的许多师弟都在团队里担当重任,他们年轻的才30出头。”郑祥明透露,南京航空航天大学的不少教授也参与了飞机研发。

延迟首飞日期是为了完善技术

不少人可能会注意到,C919的首飞日期其实经历过延迟,郑祥明分析原因有多方面。“大飞机的研发是非常综合的,涉及到飞机总体设计、发动机、航电、材料、制作、装配等多个环节,多家单位的协调和配合。因此在协调上需要一些时间。”记者了解到,飞机首飞时间的延后,在国外也曾经有过,波音787客机的首飞就一再延后。“此外,发动机等关键部分的技术也需要全球采购。”郑祥明解释,这在目前世界上最大的两家客机公司波音和空客也是存在的,它们的飞机发动机也是采购自商用发动机公司。

C919首飞背后的南航人

总师为南航82届校友

国产大飞机C919的总师吴光辉,就是南航飞机设计专业校友,1982年从南航毕业后,吴光辉被分到了航空工业部603所担任技术员。起初这位年轻技术员并未引起大家关注,但是踏实肯干、专业知识扎实的他逐渐成为了设计小组的核心人员。2005年, 事业有成的吴光辉勇挑重担, 从战斗机的设计中抽身出来,投身到ARJ21民用客机的设计中,设计ARJ21的过程也为之后设计大型客机C919积累了宝贵的经验。

2008年5月, 中国商飞挂牌成立, 吴光辉调任新岗位, 担任起中国商飞副总经理和C919大型客机总设计师。提及母校,吴光辉满怀感激,“是南航给了我新机遇和新起点,我还支持儿子报考南航,到我的母校深造。”

商飞工程师也是南航人

姜丽萍,南航88届飞机设计专业校友,现任中国商飞公司制造专业总师,上海飞机制造有限公司总工程师,党委委员。作为中国飞机制造厂第一位女性总工程师,她坚守在民机研制第一线,见证了一项项技术突破,与所有航空人一同点燃中国大飞机梦。

南航校长聂宏告诉记者,近年来,南航平均每年输送百余名优秀毕业生前往中国商飞公司,还通过开设“大型飞机高级人才培训班”、联合招收博士后等形式,为中国商飞公司提供大型客机研制需要的高层次人才。双方还采用共同聘用和共同支持等方式,在全球范围引进顶尖科学家和工程技术专家;通过共同开展对外教育培训、联合培养等形式,提高人才培养质量和科技创新能力。

C919里的南航科技元素

校长领衔的专家团队承担多个项目研发

2019-05-27,中国商用飞机有限责任公司在上海挂牌成立。在中国商飞的邀请下,南航遴选29名骨干教师直接参与中国商飞联合工程队。

据联合工程队领队、南航校长助理熊克教授介绍,南航联合工程队参与了大飞机项目的总体、气动、强度、材料、航电、飞控、动力、环控、防冰、四性、适航等内容的论证工作。

由南航校长聂宏领衔的专家团队,为C919贡献了全部的智慧和力量。如聂宏教授团队负责了C919某部段静力试验,这是C919大型客机七大部段中首个达到开试状态的静力试验项目。

提供技术支持,做大飞机的“安全卫士”

南航孙有朝教授团队承担了二十余项与C919安全性适航相关的项目,团队研究成果为C919大型客机可靠性安全性设计与适航验证工作提供了重要的技术支持。

孙有朝教授团队还主动邀请飞行专家、适航专家、维修专家、设计专家加入课题组,根据项目进展,阶段性进行技术研讨和联合攻关,确保项目成果的可用性和可操作性。“适航,说到底就是为了确保公众安全,将来乘客可以放心乘坐C919,因为我们是它的‘安全卫士’。”

C919后机身不少构件“镇江造”

让镇江新区人骄傲的是,国产大飞机C919后机身前段、后段、垂尾、副翼,都来自于航天海鹰(镇江)特种材料有限公司。

C919大飞机后机身后段部件,全长2.35米,重约260公斤,由四块壁板、六个隔框等构成飞机的次承力部段,60%结构使用了复合材料。

航天海鹰(镇江)特种材料有限公司特聘专家、飞机铆装钳工高级技师王巍带队负责C919后机身后段的装配。

王巍告诉记者,后机身后段负责装载飞机的APU发动机,给飞机提供辅助动力,在飞机主发动机不运行的时候,提供整个飞机照明以及空调等。在项目研制过程中,航天海鹰在国内首次成功解决了高温复合材料在航空领域的共固化成型问题,在T型筋腹板复合材料零件成型、无损检测等多项关键技术上取得突破性进展。

[责任编辑:胥大伟]

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