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我國自行研制的新一代大型噴氣式干線點迎來首飛。記者從南京航空航天大學(xué)了解到,這架具有重要意義的“中國制造”大飛機背后,離不開該校科研人員與校友的技術(shù)支撐。
南航為大飛機輸送了大量人才。南航有1100余名校友在研制大飛機的中國商飛任職,占總?cè)藬?shù)的1/10,涌現(xiàn)了中國商飛副總經(jīng)理史堅忠,副總經(jīng)理、C919總設(shè)計師吳光輝,中國商飛上飛總工程師姜麗萍等杰出代表。
吳光輝是南航1978級飛機設(shè)計專業(yè)校友,1982年從南航畢業(yè)后,吳光輝被分到了航空工業(yè)部603所擔(dān)任技術(shù)員。起初這位年輕技術(shù)員并未引起大家關(guān)注,但是踏實肯干、專業(yè)知識扎實的他逐漸成為設(shè)計小組的核心人員,慢慢挑起了飛機設(shè)計的大梁。2005年,事業(yè)有成的吳光輝勇挑重擔(dān),從戰(zhàn)斗機的設(shè)計中抽身出來,投身到ARJ21民用客機的設(shè)計中,設(shè)計ARJ21的過程也為之后設(shè)計大型客機C919積累了寶貴的經(jīng)驗。
2008年5月,中國商飛掛牌成立,吳光輝調(diào)任新崗位,擔(dān)任起中國商飛副總經(jīng)理和C919大型客機總設(shè)計師。提及母校,吳光輝滿懷感激,“是南航給了我新機遇和新起點,我還支持兒子報考南航,到我的母校深造。”
“近年來,南航平均每年輸送百余名優(yōu)秀畢業(yè)生前往中國商飛,還通過開設(shè)大型飛機高級人才培訓(xùn)班、聯(lián)合招收博士后等形式,為中國商飛提供大型客機研制需要的高層次人才。”南航校長聶宏說。
C919的總設(shè)計師吳光輝說:“我國已經(jīng)有了新支線,原本我想設(shè)計更大的飛機,但經(jīng)過市場調(diào)研,150座級的客機是市場上的主流機型,市場前景,因此,我們以首先滿足國內(nèi)市場需求為導(dǎo)向選定了這個機型。”
超臨界機翼的設(shè)計。機翼的設(shè)計決定飛機的性能,是為關(guān)鍵的。C919次自主設(shè)計超臨界機翼,就達到了世界先進水平。
新材料的應(yīng)用是C919的一大亮點。C919是次大范圍地采用鋁鋰合金的機型,為此經(jīng)過了10年的探索。
從設(shè)計航程看,C919可以滿足中國任何點到點的飛行。吳光輝認為,C919是進的,“希望它能夠成為一款明星飛機。”
中國航空工業(yè)集團南京機電液壓工程研究中心全程參與C919國產(chǎn)大飛機項目,經(jīng)過9年勵精圖治,為“九妹”研發(fā)出比肩國際標(biāo)準(zhǔn)的燃油、液壓、空氣管理三大系統(tǒng),和同行共同托起“大飛機”起飛之夢。今天上午,該中心5位研發(fā)人員受邀在浦東機場親眼見證大飛機的騰空一躍。
航空工業(yè)南京機電全程參與C919項目,肩負起燃油、液壓、空氣管理系統(tǒng)、83項產(chǎn)品的研制交付任務(wù)。“波音、空客有上百年的積累,而對于我們,什么都是新的。”南京機電分管民機業(yè)務(wù)的副總經(jīng)理劉高群說。
液壓系統(tǒng)作用類似人的肌肉,飛機上上下下,都靠它提供操縱動力。分管液壓系統(tǒng)研發(fā)的總師楊上保說,這是國內(nèi)首次攻克“液壓油箱超薄箱體”技術(shù),箱壁只有2.5毫米厚,直徑300毫米,如此“單薄”的油箱每平方厘米要承擔(dān)210公斤的壓力。“指甲蓋大的地方承受這么大的壓力,還要確保不變形,精度達到千分之五。3個液壓油箱,有兩個是備用,確保萬無一失。”
燃油系統(tǒng)相當(dāng)于人類的血脈,向“心臟”發(fā)動機輸送燃油。“民機自重不能太重,像軍機那樣用鋼太重,用鈦合金又太貴,我們用上了復(fù)合材料PEEK,不僅輕,而且強度高。其實在波音等飛機上已經(jīng)用上了這個材料,但對我國民機來說,突破這個關(guān)鍵技術(shù)還是頭一次。”負責(zé)燃油系統(tǒng)的總師肖凝說。
次從國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)跨越到國際標(biāo)準(zhǔn)、次將特氟龍噴涂技術(shù)用于液壓油箱、次完成燃油產(chǎn)品結(jié)冰試驗點數(shù)下來,9年來數(shù)百個“次”才換來了三大系統(tǒng)的順利交付。
民用飛機,安全是首位。回答老百姓的疑問,負責(zé)空氣管理系統(tǒng)的總師左彥聲更愿意用數(shù)據(jù)說話:“這個調(diào)溫活門只有我兩個拳頭大,這么小的零件,它在設(shè)計階段就做了40次強度分析報告,每次報告都在100頁左右。產(chǎn)品生產(chǎn)出來又經(jīng)過了6個月的試驗。”
液壓系統(tǒng)上的一個防火切斷閥,四氟噴涂至今光是壓力脈沖試驗就做了33.6萬次。更讓記者驚訝的是,楊上保淡定地表示,離完工還早呢,總共要做68萬次。防火切斷閥的故障率要在10的負九次方。這個概率相當(dāng)于你坐在飛機上200年,只出現(xiàn)一次問題。
有人把民航產(chǎn)業(yè)比喻成區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的“發(fā)動機”,一個產(chǎn)業(yè)拉動一片,南京機電對此深有體會。航空工業(yè)南京機電總經(jīng)理焦裕松說:“我們很多零部件是就近在南京加工的。南京汽車制造業(yè)很強,而汽車制造很多地方和航空是相通的。相信隨著C919的起飛,會給南京的航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來更多動力。”
飛機裝配技術(shù)是飛機制造過程中重要的技術(shù)之一。2009年,南航與中國商飛飛機制造廠聯(lián)合建立了民用飛機先進裝配技術(shù)中心。“之前的飛機部段對接,較多使用人工對接。”該技術(shù)中心主任黃翔介紹,因為疲勞壽命等原因,民用飛機對裝配質(zhì)量要求更高,他們團隊開發(fā)了數(shù)字化測量和檢測技術(shù),此次C919機身和機翼的裝配間隙,從原來的2毫米縮小到0.5毫米。間隙的減少,可以降低墊片的使用,為飛機減重、降低能耗。
C919機艙采用的是南航研制的“超細航空級玻璃棉”材料。這種航空級玻璃棉貼覆于機艙內(nèi),用于機艙內(nèi)的隔音、隔熱保溫,隔音性能將有助于飛機降低噪音,提高乘客的舒適性;隔熱保溫性能使飛機降低能耗和油耗,提高飛機的經(jīng)濟性和國際市場競爭力。“超細航空級玻璃棉的纖維直徑只有24微米,不僅具有導(dǎo)熱系數(shù)更低、保溫效果更好的特點,而且能大大降低保溫層所需的厚度。”研發(fā)團隊負責(zé)人陳照峰教授介紹,這種玻璃棉的性能已全面達到和超過波音、空客大型客機用棉指標(biāo)。
南航承接的大飛機項目還不止這些。張召明教授所在的風(fēng)洞實驗室承接了C919的相關(guān)風(fēng)洞試驗,包括飛機排液安全性試驗、試飛應(yīng)急離機安全試驗等;朱春玲教授領(lǐng)銜的研究團隊為C919進行防冰系統(tǒng)的測算;楊善水教授聯(lián)合學(xué)院其他老師,完成了大型客機電源配電系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)研究,四氟噴涂為大型客機供電系統(tǒng)的設(shè)計提供支撐。
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