亲历C919阎良试飞:国产大飞机背后离不开完整航空产业链,镁锂合金、强度试验……中国航天航空技术已经赶超国际标准!

为什么我们的大飞机要从上海这样的大城市飞到一个名不见经传的小城市去试飞?

2017年11月9日,我国自主设计研制的国产大型客机C919从上海浦东成功转场至西安阎良,转入阎良试飞基地后,C919也正式进入适航取证试飞阶段,可能很多人会疑惑,为什么我们的大飞机要从上海这样的大城市飞到一个名不见经传的小城市去试飞?

巧的是,在C919落地阎良的前一天,镁客君刚刚从阎良回来。

一个神秘又静谧的小镇:

我国航空产业的起源地之一

从西安市区去阎良的路上,从车窗望去,沿路的路灯设计很特别,每架灯上都有一个起飞的小飞机模型,进入阎良后随处可见那种设计成飞机形态的路标,到了下榻的酒店,连洗手皂也是小飞机的形态……

在这座有点安静又有点神秘的小城里,很容易产生一种时光倒流的感觉,就像一下子被拉入到七八十年代的电影场景里,而之所以会有这种感觉,似乎也正是源自西安航空基地和航空产业的羁绊。

追溯历史的话,在20世纪50年代,西安航空基地就已经成为我国航空工业中非常关键的“节点”,而我们耳熟能详的运20、ARJ21、新舟系列飞机、中国飞豹等国产品牌飞机,也都和基地息息相关。

作为西安航空基地,拥有着全球最大的飞机制造企业西飞,全国唯一的大中型飞机设计研究院一飞院,以及全国唯一的飞机强度测试中心强度所。

当地的大部分常住人口都在西飞、一飞、试飞院工作,这是一个典型的熟人社会环境,大家穿着整齐划一的工作制服,每天骑着自行车上下班,有种回到计划经济年代的感觉。

是的,在这里,最多的代步工具是自行车,每天上下班的点,机动车甚至要停下来为自行车大军让路。

但是这并不代表阎良人“穷”的只买得起自行车。据统计,阎良的人均GDP实际已经超过了西部的一些大城市。2016年,阎良人均可支配收入为2.97万元,仅落后于西安市约0.03万元。

即使是路边推着三轮车卖香烟的大爷,身上也揣着两个手机,用大爷的话说,“一个用来打电话,一个是用来玩消消乐游戏的。”

阎良的硬科技硬在哪?

十三五以来,西安航空基地的主要经济指标平均增速保持在30%以上,其中工业总产值年均增速达到59.2%。

西安航空基地管委会主任何亮介绍,他们已经孵化培育了一批航空硬科技成果。如我国最大的拥有完全自主知识产权的4万吨大型模锻液压机、全球首台全动六自由度乘务模拟舱、世界最轻的镁锂合金材料等等。

这次西安航空基地之行我们也有幸走访了这些非常“硬”的企业。

·需要外界新鲜血液的四方超轻

2016年12月22日,韩百峰和柴东朗从西安赶到了酒泉卫星发射中心,亲眼见证了他们多年的技术成果落地。

“我和柴教授到酒泉卫星发射中心后,我俩都掉眼泪了。”西方超轻材料的创始人韩白峰百感交集的回忆了当时的场景,柴东朗是西安交通大学教授,也是镁锂合金技术的带头人。

那一天,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将全球二氧化碳监测科学实验卫星(简称“碳卫星”)发射升空,这次发射任务同时搭载了中科院自主安排研制的一颗高分辨率微纳卫星。

这颗微纳卫星的整体结构材料采用的就是四方超轻的镁锂合金。

据韩百峰介绍,四方超轻研制的镁锂合金密度只有1.4g/cm3,要远远低于我们常见的钛合金和镁铝合金,同时它的结构以及加工性能非常好,采用传统的工艺就能制成各种型材。

这种超轻材料对于航空产业的意义用一个字总结的话,就是非常省钱。“过去的卫星减重都是一克一克,如果发射的成本每增加1公斤是2万美元,那我们减掉7、80公斤的意义显而易见。”

但是,新事物发展的过程总是曲折的,更何况镁锂合金此前在国内根本没用过,推广的难度可想而知。“从08年开始,几乎都是花钱,我们毕竟是民企,感觉已经支撑不下去,当时中科院的微纳卫星大面积使用镁锂合真的是里程碑。”

航空产业之外,在一些3C数码产品中,镁锂合金的应用前景非常之广,尤其是像笔记本这样便携式智能硬件的减重,但是从实验室的成果走到大规模化生产,四方超轻还在经历着九九八十一难。

“为了保证质量以及真空生产,现在的产量低,一年满打满算才一百吨。”

生产决定消费,一旦生产效率低,成本必然非常高,这也意味着镁锂合金无法进入大规模商业化中。好消息是现在实验室的研究显示他们能在非真空状态下炼制,一旦中试炉验证成功,大规模生产难题也就迎刃而解。

但是就像韩百峰所说,四方超轻毕竟是民企,这些年一直在投入的他们也急需外界的投资帮助进一步扩大产量。

·卧虎藏龙的新材料技术

西安航空基地就像武侠作品里那些藏龙卧虎的地方,很多看似平淡无奇的产品,实际上是航空产业链上必不可少的组成部分。

“下次大家手机贴膜可以来我们公司”,这是在航空基地另一家新材料企业——西安航天三沃化学。

西安航天三沃化学,从事高性能挠性覆铜板,丙烯酸酯胶黏剂、环氧胶黏剂的研发、生产和销售。

耐高温和隔热性能强的胶黏剂,其主要应用形式是电子保护膜、电子胶带等,比如用电子胶带将手机电路板和后盖封装在一起,其抗氧化性能非常强。

而他们的覆铜板柔韧度很高,可以像一张纸一样反复折叠,智能手机的柔性面板、无人机的云台连接以及机器人各个关节的电子线路,都是这种覆铜板的绝佳使用场景。

在这里,大部分企业都和航天航空产业息息相关,航天三沃化学自然不例外,“军民融合上,我们主要做用于火箭发动机、推进器等外防护层和内绝热成的涂料。”

航空城的基因,完整的航空产业链

  • 试飞前的强度测试

一架飞机在一切就绪准备首次试飞前,还需要经过漫长的考核过程,而这个考核就得从阎良开始,这也是阎良行我们参观的第一家企业——我国唯一的飞机强度研究与验证中心中国飞机强度研究所。

走进强度所的厂房,就能看到我们熟悉的飞机被“大卸八块”+“五花大绑”,当时是MA600飞机正在做全机疲劳试验,试验的过程中,时不时能够听到模拟飞机起飞的声音。据了解,一个航线一天要模拟80多回,包括起落架的落震、热强度以及全机的疲劳、静力试验等。

“所有飞机在试飞之前,都需要通过强度所的检验,目前,我们已经承担了内研制、改型和引进的所有军、民用飞机的强度验证工作,完全了全机静力试验31架次、全机疲劳试验19架次、全机地面共振试验122架次、全机落震试验1架次。”

C919自然也不例外,在上海浦东完成首次试飞前,它也必不可少地经过这次大考,所以2012年的时候,强度所在上海浦东新建了上海分部,为C919的试飞做最严格的测试。

  • 飞机乘务模拟训练

在阎良,总是能够清晰地听到飞机起飞的声音,如开头所说,小到路边门挨门的飞机模型店、大到十字路口的标志性飞机建筑,这个城市里充斥着无处不在的飞机元素。

一进入飞翼亚太航空公司,这种感觉就更加直观:公司的大门前放着两架已经退役的民航客机,这也是阎良大部分的企业的典型特征:占地面积大,有自己的厂房、生产线。

飞鹰亚太是目前东亚地区专业、规模最大的乘务训练设备制造商,拥有全视景客舱、全电动撤离舱、浮动式水上舱、全自动考评系统在内的产品。截止到2016年12月,飞翼亚太已经有420套航空训练设备在世界各地服役。

此前,有报道指出波音公司正在为一些航天舱项目开发VR训练系统,飞翼亚太对于引入增强现实、虚拟现实这样的辅助训练工具,还是持观望态度,“虽然我们也有尝试引入VR为驾驶员模拟一些飞行场景,但是实践下来,还是觉得不行,太晕了。”工作人员介绍道。

  • 新舟系列民机的崛起史

在国产民机领域内,新舟系列飞机是浓墨重彩的一笔,而生产制造新舟飞机的中航西飞民机也在阎良。

据数据统计,我国三四线城市旅游热潮蓬勃发展。每年有近40亿人次的旅游者,在这样的背景下,中小城市间的支线航空市场正在成为航空运输业的“蓝海”。

作为支线飞行上最为关键的新舟飞机,西飞已经交付各型号新舟系列飞机100多架,分布在四大洲的18个国家,在268条航线上平稳运营。据副总工程师韩小军透露,新舟60飞机国内外旅客运输量也已经突破一千万。

近年来,国家一直非常重视民机的发展,一方面它不仅仅是一个产品,也是我们航空体系中重要的一步,通过对民机的研制,也是在建设我们自己的航空制造体系。

韩小军表示,2017年6月,西飞的新舟700已经完成飞机的初步设计,相比较新舟60,它的越障能力更高,在一个发动机失效的情况下,新舟700 的飞行高度达到5400米,经过市场的评估后,高原的干线飞行问题也会更快的得到解决。

后续就是新舟700的详细设计、研制以及试飞取证阶段,预计新舟700在2019年完成首飞任务,2020年底开始正式投入市场。

硬科技企业也需要借东风

阎良一行,最大的感触就是这里卧虎藏龙着非常多的核心技术企业,他们所生产研发的东西是真正能体现出硬科技“硬”的本质。而被誉为工业之花的航空工业本身就是关系国家安全和经济命脉的战略性产业,它的产业链长、辐射面宽、带动效应非常强。

西安航空基地的这些硬科技企业,一方面是我国航空工业中非常关键的环节,另一方面他们也在充分发挥自己对其他产业的带动性,从军用到民用,把最先进的技术落地产业化,从而推动更大范围、更高层面的创新发展。

虽然西安航空基地的实力摆在这儿,但是酒香也怕巷子深,在军民融合的这条路上,它们也需要一些外界民间资本以及更多相关人才加入其中。前期,也已经有一些资本尝试去购买或者参股航空、航天资产。

同时,为了进一步发挥航空产业的辐射作用,西安航空基地也正在以“航空+旅游”的思路去开发第三产业,目前,它们也已经规划出一些航空旅游项目。

可以预见,在这样一个技术实力雄厚的城市,一旦打开了和外界资本连接的缺口,实现军民产业的深入融合,其产生的效益将是非常可观的。

结束参观的那天,路过正对着试飞院大门的那条马路,看到几个小朋友把折好的纸飞机尖头放在嘴里哈口气,猛地往前的一扔,纸飞机在空中划出一个完美的弧线……

本文分享自微信公众号 - 镁客网(im2maker)

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原始发表时间:2017-11-24

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