上海記憶 ︱閱兵之際,體驗新中國大飛機研製的艱難征程

1949年11月2日,黨中央決定,在人民革命軍事委員會下設立民用航空局;11日,人民空軍建立。

1951年,中央人民政府人民革命軍事委員會和政務院頒發《關於航空工業建設的決定》,標誌着新中國航空工業的誕生。

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1954年7月3日,新中國第一架自制飛機初教五在南昌首飛成功。

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1956年7月19日,新中國第一架噴氣式殲擊機殲5在瀋陽首飛成功,中國航空工業開始了從修理向製造的轉變。

由於國際環境所迫,加之我國科技和工業基礎薄弱,中國航空工業以研製軍用飛機爲主,並且基本上是小型和中型飛機。

新中國成立之後,周恩來、陳毅等黨和國家領導人出訪,只能乘坐租賃的外國航空公司的客機。國外報紙評論說:“中國是一隻沒有翅膀的鷹”。

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轟6

1968年12月,西安飛機廠試製的高亞音速中型轟炸機轟6成功首飛。該機最大起飛重量達76噸,是我國當時研製的最大噸位的飛機。轟6試製成功後,周總理詢問過是否能夠設計一架噴氣式客機。

1970年7月,毛主席視察上海,認爲上海工業基礎好,可以生產飛機。26日,航空工業領導小組向軍委國防工業領導小組提出《關於上海、廣州地區製造飛機問題的請示》。國防工業領導小組原則同意,並上報國務院。經周恩來批准,8月27日,國家計委、中央軍委國防工業領導小組發出(70)軍工字270號文件,同意上海試製生產運輸機,並納入國家計劃。飛機代號爲“運10”或“(Y-10)”,項目依據文件的日期稱“708工程”。中國的大飛機征程開始了。

9月15日,上海市革委會決定成立708工程會戰組,根據空軍黨委決定,建立了708工程設計組,隸屬擔任總裝任務的空軍5703廠。

1973年6月27日,國務院、中央軍委下發國發(1973)77號文件,正式批准運10項目,同意上海組建設計院,並將5703廠下放給上海市,並與海軍航空兵共用大場機場。

運10原本是在轟6的基礎上作局部改進,對轟6研製起到關鍵作用的馬鳳山等人受命緊急抵滬,制定運10設計方案。

由於空軍提出了更高的要求,1972年6月,確定了新的設計原則:自行設計並製造,翼下吊裝4臺國產發動機。

主要性能指標爲:實用航程不小於7000公里(實際設計爲8300公里),載人100-120名,最大起飛重量110噸。

除總裝外,運10主要部件的研製也大多安排在上海。運10涉及零部件和新材料衆多,三機部、冶金部、四機部也參與協作,包括上海市在內的參與研製的廠、所、院校有近300家。

1976年9月,供靜力試驗用的第一架飛機制造完成。經靜力破壞試驗、機身破壞試驗以及其他試驗,表明達到了設計要求。

1980年3月,用於試飛的第二架飛機制造完成。9月26日,成功進行了首次試飛。運10先後到國內許多機場進行轉場試飛,累計試飛167小時。1984年,還7次飛越世界屋脊執行援藏任務。

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運10

運10的動力機是專爲運10研發的渦輪風扇發動機“渦扇8”(代號915),由上海第一汽車附件廠生產。其原準機原爲美國普拉特·惠特尼公司的JT3D-3B,後改爲更先進的JT8D-209。1975年6月29日,完成首臺發動機總裝。經各類試車後,又裝波音707升空試飛,符合設計要求。

運10項目創造了許多中國航空工業的第一次:

是中國首次研製大型民航客機,成爲世界上第五個能研製百噸級飛機的國家;

首次按美國而非蘇聯的航空規範設計;

首次採用尖峯式高亞音速翼型;

首次採用“破損安全”“安全壽命”概念設計飛機結構;

首次採用由調整片帶動操縱面的氣動助力操縱形式,省去了液壓助力裝置;

首次設計出國內最大的整體油箱氣密座艙;

首次將電子計算機用於飛機設計;

“三新”(新成品、材料、工藝)比重之大前所未有等。

運10項目共取得有應用價值的成果147項,其中36項獲部、省級以上重大科技成果獎。

運10的研製衝擊了航空工業界以蘇式爲圭臬、以仿製求安穩的積習。

在發動機氣動佈局問題上,設計組不顧那些習慣於蘇聯模式的人的強烈抵制,研究了當時世界上的三種佈局,放棄了蘇式翼根佈局,對另兩種做了全尺寸風洞試驗,最後選擇了適合運10的翼吊佈局。

運10也沒有照搬美國飛機的模式。

運10雖然測繪和參考過波音707,但其尖峯翼型使阻力發散馬赫數優於後者,故無需安裝馬赫數配平裝置。

著名飛機設計師徐舜壽主張要“熟讀唐詩三百首”,不要“唯米格論”。運10的研製真正做到了這一點。

運10的研製處於文革時期,工作和生活條件艱苦。

運十副總設計師程不時回憶:

設計工作之初,缺乏設計場所,只能在食堂進行。開飯前,必須把餐桌上的所有物品收起來。後來借用了機場的候機樓,但面積不夠,不少人只能在走廊上工作,甚至在飛機的包裝箱裏放置桌椅,進行設計。

運十設計部門的計算機不能滿足設計需要,因此要借用上海計算中心和上海科技大學(位於嘉定)的計算機。由於計算量大,經常安排在夜間。許多設計人員長期通宵工作。許多設計人員調入上海後,借住在衛生學校宿舍,有的人祖孫三代只能住一間房間。

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運10研製成功之後,得到了國際上的高度評價。

英國路透社評論說:“在得到這種高度複雜的技術時,再也不能把中國視爲一個落後的國家了。”

美國波音公司副總裁說:“運10不是波音707的翻版,更確切地說,它是該國發展其設計製造運輸機能力的10年之久的鍛鍊成果。”

美國駐華空軍武官也認爲,“凡是熟悉波音飛機的人,站在運10飛機艙門前看一眼就可以明白,運10不是波音飛機的複製品,機翼構型是明顯不同的。”

由於種種原因,1980年開始,運10項目陷入困境,用於疲勞試驗的第三架飛機僅完成三分之二。

1985年,試飛停止。渦扇8也沒有進行鑑定定型。研製工作終於沒能走完全過程。

運10並非完美無缺,與世界先進水平相比有較大差距,但仍然是中國航空工業史上濃墨重彩的一章。

運10項目的失敗,使中國的民用客機工業陷入困境。

在這一背景下,國家曾制定了中國客機工業的“三步走計劃”:

運10的成功,使上海贏得了美國麥道公司的青睞。

1985年4月起,麥道飛機公司與上海航空工業公司簽約,由麥道公司提供零部件,在上海飛機制造廠(原5703廠)總裝25架170座級的MD-82客機。後又總裝了5架MD-82和5架MD-83(150座級)。返銷美國的4架MD-83因質量遠超美國總裝的飛機在美引起轟動。

美國長灘生產、總裝的客機每架平均試飛8小時,排除故障20多個才能合格,而中國總裝的MD83平均試飛5小時,排除4個故障就能合格;532項檢查項目,美國飛機的一次檢查合格率爲51 %,而中國飛機爲95 %。

由於中國航空工業過硬的生產品質和管理水平,迎來了中外合作研發客機的升級。

1992年6月,上海航空公司與麥道公司簽訂合同,合作生產160座級客機MD-90。

與MD82/83不同,中方的角色不是組裝,而是由麥道提供圖紙和原材料,中方用自己的設備和人員製造70%的零部件(發動機和部分機載設備由麥道提供),並且要在質量控制和適航保證方面承擔主要責任。

飛機的機頭、機身、機翼和機尾分別由西安、成都、瀋陽的飛機制造廠製造,上海飛機制造廠總裝。

然而好景不長,1997年8月,麥道公司被波音併購,波音終止了麥道項目。

原定中方生產20架,最終僅生產了2架。中國的大飛機之夢再一次遭遇了試飛成功、項目下馬的局面。

1987年,西德主要的航空工業企業MBB公司提出與中國合作研製飛機。中德合資組建了一家股份有限公司,共同研製一款70座級的支線客機MPC-75。

90年代中期,中國、日本和韓國希望亞洲也能像歐洲一樣,聯合研發亞洲的飛機。經多方博弈,1996年,中國航空工業總公司與空中客車、新加坡科技工程有限公司簽訂協議,聯合研製一款100座級的飛機“亞洲快車”AE-100。

然而MPC-75和AE-100等項目因種種複雜的原因而先後終止。

雖然中外合作生產大飛機的步伐沒有停止,如2008年,空中客車在天津的總裝線啓用,這是空客在歐洲以外設立的第一條總裝線,但是中國的大飛機之夢最終還是要靠中國自己來圓。

在大飛機遭受挫折的同時,支線飛機一度成爲中國客機發展的重點。

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新舟60

1988年,西安飛機公司開始研製渦槳支線飛機新舟60,該機是運7的衍生機型,60座級,最大起飛重量21.8噸,1993年首飛。2005年,新舟60的改進型新舟600開始研製,2008年首飛。

2002年,經國務院批准,翔鳳客機ARJ21(21世紀新一代支線噴氣機)立項,該機系90座級,最大起飛重量40.5噸,2018年首飛。後續有可能升級到105座。

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中國首架自主知識產權噴氣支線客機(文匯報-傅國林)

這些飛機均打入民航市場。然而,有識之士並沒有滿足於此。

2001年4月中旬,王大珩等20多位院士向中央上書,希望國家重視對大型飛機的研製。

2003年6月,國家啓動“中長期科技發展規劃綱要”的編制工作。11月,科技部受國務院委派陸續組建了一批國家重大專項論證組。“大飛機專項”位列第一。

要不要上,怎麼上,先軍還是先民、幹線還是支線、仿製還是自主設計、選址上海還是西安,有關各方意見不一。

例如,中國究竟需要大型軍用運輸機還是大型民航客機,航空工業部門認爲應首先滿足國防需求,並擔心大客機項目會耽誤在研的支線飛機項目,而科技部則認爲應迅速開始大型客機的研發。

科技部的意見最終獲得了高層的支持。

2006年2月,國務院頒佈《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006~2020年)》,大飛機項目成爲“未來15年力爭取得突破的16個重大科技專項”之一,與核反應堆項目一起,成爲僅有的兩個由國務院直接抓的專項。大飛機項目開始第二次立項論證。

2006年8月,國務院成立大型飛機重大專項領導小組。由科技部會商發改委、國防科工委和總裝備部等部委,共同組建專家論證組。

2007年2月,國務院原則通過《大型飛機方案論證報告》,批准大型飛機重大科技專項立項。

2007年8月,中央政治局同意國務院大型飛機重大專項領導小組的彙報,決定成立大型客機項目籌備組。

大飛機再次啓航。

按照黨中央、國務院的決定,大型運輸機和大型客機同時上馬,在大客機研發上探索組建獨立於航空工業部門的大型客機股份公司,探索體制創新,以市場化方式進行運作。

2008年5月,中國商用飛機有限責任公司成立,總部位於上海。2009年1月,中國航空工業集團公司商用航空發動機有限責任公司於上海成立。

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大型運輸機即運20,2007年正式立項,由西安飛機工業集團公司研製。

最大起飛重量220噸,載重量不低於66噸,是中國現有最大的飛機。已於2013年1月首飛成功。

大型客機即C919。

C既是中國的英文名China的首字母,也是中國商用飛機公司的英文縮寫COMAC的首字母;

三個數字中,第一個9寓意天長地久,19代表最大載客量是190座。

C919是單通道常規佈局,機長38.9米,翼展35.8米,高11.95米,標準航程4075公里,最大航程5555公里。最大起飛重量77.3噸。其設計採用了國際最新的適航標準,技術上瞄準國外最先進的機型。

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2015年11月2日, C919首架飛機在商飛公司總裝製造中心下線。

2017年5月5日,C919首飛成功。

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2017年5月5日,C919大型客機成功首飛

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2017年5月5日,程不時在C919首飛現場

按計劃將生產6架試飛用飛機。至2019年,已有四架飛機投入試飛。

七十年間似反掌。中國的大飛機征程沐雨櫛風,艱辛備嘗,如今已經朝霞滿天,勝利在望。

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