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又是波音:海南航空班机故障!我国C919究竟何时能交付?

海南航空公司通报称,3月25日,海航HU7350重庆至三亚的HU7350航班在起飞前因临时故障原因导致延误。为减少旅客等待时间,公司决策更换飞机。目前,该航班已于当日16时52分安全抵达三亚凤凰国际机场。

海南航空的官方微博发布了这条信息:

据Flightware网站查询显示,执飞HU7350航班的机型为波音737-800 WINGLETS机型,“3・21”东航MU5735航空器飞行事故中执飞的就是波音737-800,所以大家看了格外敏感,HU7350究竟是什么故障海南航空并没有公布,但坊间已经形成恐慌,得知消息的网友纷纷留言“这下波音的飞机真不敢坐了”。

尽管这个言论有些夸张,但不可否认的是确实让大家有些心惊肉跳,波音737-800的销量自投产以来销量达到了近5000多架(纽约时报数据),而我国737-800机型的规模还不小,据来自多个信源的消息,该机型我国在役数量为1177架(CNN数据)。

此表中的数据截止到2021年7月1日,作者为:拉上窗帘

全国总共有3930架民航飞机,其中客机占比95%以上,737-800占比1/4以上,因此各位出行时遭遇该机型的可能性还是很高的,也有网友如此留言:

其实我国早就在研制国产的C919客机,但一直都是光听楼梯响不见人下来,国产的大飞机到底什么时候才能坐上呢?

大飞机C919:到底还有多远?

准确地说C919还真够不上大飞机,先来看看C919的一些数据,这是中国飞机制造商中国商飞研制的窄体客机,于2008年启动研制,原型机于2011年12月开始生产,第一架原型机于2015年11月2日准备就绪,并于2017年5月5日首飞,原定于2021年首次商业交付给东航航空公司。

C919的尺寸与A320比较接近,机身宽度3.96米,高4.166米,长度为38.9米,翼展为33.6米,最多可搭载156至168名乘客,如下为具体数据:

这个参数和空客的A320以及波音的737都属于同一个级别,而全球两大客机制造企业的机型目录中,这是属于中短程的窄体客机,一般用途就是干线客机,而且它的航程也在6000千米左右,无法洲际或者越洋飞行,因此还不属于大飞机之列。

C919究竟遭遇了什么问题?

从上文简单的介绍中,我们已经知道了C919早已在2017年5月5日就通过了首飞,但为何过去了将近5年仍然没有交付呢?也许要从如下几个方面来了解一下。

飞机的四大件:机体、飞设、飞控和发动机

飞机上最大的系统就是机体,当然我们所说的机体为包括机翼等在内,这是一个非常大的体系,从外观来看,C919和空客A320、波音737外形相似,但三者有着很大的不同,比如机头位置更具流线型,能减少阻力,同时驾驶员在驾驶舱的视野也比传统的机头更加宽阔,强调了省油和经济性。

另外机身的材料选择上采用了大量的复合材料,如铝锂合金、钛合金等,其中复合材料使用量将达到20%,再通过飞机内部结构的细节设计,把飞机重量往下压缩。

特别是机翼采用了超临界设计,与非超临界机翼相比,气动效率提高20%,阻力降低8%。中心翼盒原先计划用碳纤维复合材料,但为了避免设计复杂性,初期还是保守使用铝合金框架。

机身这个庞大的体系其实并不是一家公司独立完成的,比如西飞中航飞机提供了机体中的机身(含中央翼盒)、外翼翼盒(含固定前、后缘)、副翼、后缘襟翼、扰流板;成飞则提供了机头;沈飞提供了垂尾、平尾;昌飞提供了机翼扰流片;洪都航空则是前机身和中后机身;  济南特种所:雷达罩。

是不是很震惊,现代商业飞机已经不可能以一家公司独立承担了,所以才会说大飞机将拉动整个飞机制造产业一点都没错,除了机体以外机载设备也是一个“大杂烩”,比如电子通信与导航系统以及航电核心处理系统、座舱显示系统、大气数据系统、惯性/卫星导航系统、飞行数据系统系统等由柯林斯(美)/中电科提供的。

还有机电电源系统系统是中航机电提供的,机载照明系统是中航电子提供的,辅助动力装置、APU系统是霍尼韦尔提供的,燃油系统、液压系统、空气管理系统是金城南京提供的。

下面就一一列举了,我们说两个比较重要的系统,飞控系统和发动机

飞控是霍尼韦尔提供的,C919采用的是比波音737更为先进的全时全权限电传操纵系统和先进的主动控制技术。这是高综合、高安全、高复杂度的关键机载系统之一,美国政府不允许出口,因此飞控中的飞行控制律的算法必须由我国执行编写,中国商飞在飞行控制律设计方面早已有了重大突破,否则它也没法首飞了不是吗?

另一个最重要的则是发动机,这应该是我国最大的痛点,没有合适的商用发动机,规划中的国产长江发动机CJ-1000A来不及赶上首批机型,选用的是GE的LEAP-1C 发动机,2020年2月时美国政府曾考虑阻止通用向中国出口该发动机,理由是中国可能会仿制,但最终还是授予了通用电气销售该发动机的许可。

CJ-1000A

拥有数百万个零件的飞机不是将这些东西组合起来就能商业运营了,装起来到能飞就包括了机身增压静力试验、吊挂静力试验等,首飞前需完成全机限制载荷试验共计13项,而且这还只是第一步。

据C919项目的进展,研制批总共投入6架试飞飞机进行试验试飞,而且6架飞机侧重点都是不一样的,如下:

第一、二、三架飞机主要承担性能、结构、操纵性等方面试飞;

第四架飞机主要进行航空电子设备、照明等方面试飞;

第五架飞机主要进行舱内环境控制、客舱系统、高温高寒等试飞科目;

第六架飞机承担客舱系统、功能可靠性等试飞科目。

原计划C919在2017年首飞后的3-4年内取得CAAC的适航证(中国民用航空局),也就是2021年底,但到目前为止,只完成了取得CAAC适航证所需要的276次中的34次飞行(截止2022年1月10日)。

取得了CAAC的适航证只是第一步,只能在国内销售,未来需要取得的是美国联邦航空管理局(FAA)和欧洲航空安全局(EASA)的全部批准。目前欧洲航空安全监管部门已启动认证程序。但美国航空安全监管部门尚未启动这项程序,中国商飞正在积极与美国相关监管部门联系。

关于适航证这个问题,只要对方国家认可适航证,即可在对方领空飞行与商业运营,但全球认可CAAC的国家并不多,主要集中在亚非拉国家,而FAA和EASA适航证的认可度很高,几乎全球通行,因此取得这些这两个适航证意义非常大。

2017年10月23日,中国民航局在其官方网站上发布消息,称中美《适航实施程序》已经签署并于10月17日正式生效。这是什么意思?

该协议根据《中华人民共和国政府与美利坚合众国政府促进航空安全协定》制定,实现了两国民用航空产品的全面对等互认,内容涵盖适航审定在设计批准、生产监督活动、出口适航批准、设计批准证后活动及技术支持等方面的合作。

中国认可FAA的适航证,但美国仅认可中国制造的小飞机(最大合格审定起飞重量为12500磅或以下)和通勤类飞机(乘客为19人或以下且最大合格审定起飞重量为19000磅或以下)颁发的出口适航证。

因此像新舟60、ARJ21等一批已经取得CAAC认证的国产民用飞机还需要飞赴美国经过二次认证才能取得FAA颁发的出口适航证。

因此中美《适航实施程序》意义是比较巨大的,但前提是C919不会威胁到波音某个机型的销售,各位也看到了,近几年来美国从来都不按常理出牌,甚至出尔反尔、无底线的封堵我国的科技产业,不过无论如何也不会动摇我们C919大飞机的商业化计划,绝对不会走上运10飞机的老路。

延伸阅读:C919到底订购了多少?

截至2019年9月,C919客机共获得来自19家用户的启动订单总共约901架,其中确认349架,意向357架,未说明195架,如下图:

各位也能看到上表中的数量分布,主要为中国国内的航空公司和租赁公司,未取得EASA和FAA认证是很多其他国外租赁与航空公司订购的主要阻力,当年空客就是在这样的压力下生存下来的,因为欧盟市场够大,即使没有美国市场也能生存。

而C919的国内市场也够大,就算没有FAA和EASA的认证,我们也能活得很好,但能全球商业化,为什么不走这条路呢?就算荆棘再多我们也要坚定不移地走下去。