當波音被各種舉報時,中國C919卻在悄悄實作國産化。
比如号稱“飛機大腦神經”的航電系統、控制飛行姿态的“小腦”飛控系統、以及大飛機最核心的“心髒”,航空發動機都正在實作突破。
尤其是航空發動機,它一直是中國大飛機的痛。
但是國産長江-1000A發動機已經研發出來了,根據中國民航局的消息,長江-1000A發動機正在适航證的審查當中。
預計不久的将來國産航空發動機就能真正面世!
除此之外,還有大型鍛壓機、3D雷射列印技術、起落架、航空玻璃等等,這些都是大飛機必不可少的核心技術。
非常榮幸,我們很多技術都已經實作了國産化。
如果咱們認真了解飛機産業,你就會發現,它們正在像早期汽車的一樣,星星之火正在燎原。
那麼為什麼我們飛機産業會突然爆發?
這還得好好感謝一下某些人!
原本中國C919目标非常低,就是想着先造出來,解決從無到有的問題,再慢慢攻克核心技術,是以我們将C919的國産化率定在了10%。
可有些人知道後就開始嘲諷,什麼10%,也就造個飛機殼吧?還有造一個殼,能叫國産大飛機嗎?
在各種節奏之下,我們大飛機項目面臨的壓力非常大。
于是C919大飛機項目被迫提高了目标,不但要實作從無到有的突破,還得“面子上”過得去,國産化率一再提高。
從原來10%的目标,提高到50%,首飛時的又提高到了60%,創下了不小的奇迹。
按道理來說,我們成就已經非常不錯了,是值得我們驕傲和鼓勵的。
但是有些人偏偏不就是不放過C919。
他們又帶起了航空發動機的節奏:說什麼沒有航發,國産大飛機就是沒有“心髒”,是一個“黃皮白心”産品。
因為鬧得太過轟動了,這件事還上了各大報紙,連央視都出來科普C919為啥是國産大飛機。
結果也沒用,C919依舊被攻擊了相當長的時間。
當時有粉絲就讓我出一期科普一下!
我就說别急,這些人跳的越高,最着急反而不是我們,而是歐美航空企業。
為什麼呢?道理很簡單!
中國科技起步晚,有些技術落後是正常的,我們都會按部就班,慢慢突破。但是有時候也會有例外。
原子筆芯大家還記得吧?
這玩意體量太小了,中國被卡脖子的技術那麼多,我們壓根就沒注意到這玩意,是以也沒發力,有心人就把它當槍使。
說什麼連原子筆芯都造不出來,也敢說自己是工業強國?
這下好了,一個小小的筆芯被上升到中國科技形象的高度。
那麼中國就算是為了“面子”上好看點,也必然優先将它攻克,結果不需要全國體制,太鋼一家企業沒花多少功夫就完成攻克。
直接把國外企業給幹趴下了。
也不知道他們會不會恨死了中國的某些國外吹。
在C919上也是如此。
那些美吹越是帶節奏,中國大飛機核心技術突破的就越快,原本歐美航空巨頭還能通過我們掙錢,現在不但錢掙不到,還多了一個強大的競争對手。
你說他們能不着急嗎?
大家好呀,我是熊貓,今天啊,咱們幹脆就來看看那些被逼出來的大飛機技術!
第一個就是航電系統,它是非常有代表性的技術,中國C919核心技術怎麼突破全在這個案例裡。
航電系統全稱是航空電子系統,顧名思義就是飛機上所有電子系統的總和,像機上的通信、導航、核心處理、飛行管理、甚至語音和資料記錄等多個子系統,都需要它來統籌調配。
如果說航空發動機是飛機的“心髒”,那麼航電系統就是飛機的“大腦”。通過它,飛行員才能控制整個飛機的“神經系統”。
是以它也是大飛機最核心、最複雜的技術之一!
由于我們缺乏大飛機制造經驗,在C919立項的時候,我們本來打算直接購買或者委托别人研發航電系統的。
不過當時C919副總師周貴榮并不同意!
他認為航電系統這樣的重要技術,如果不能掌握在自己手裡,那麼以後C919就真的像網友說的那樣“非國産”了。而且沒有這項技術,想要在殘酷的民航客機市場上競争,根本不可能,是以必須要自己掌握。
但是這項技術是被高度封鎖的技術,我們自己又沒有經驗,突破難度非常高。
怎麼辦呢?
周貴榮團隊就想了一個辦法,他将原本整個航電系統拆分為8個子產品,然後在分包出去,其中能自研的就堅持自研,不能自研的就搞聯合研發。
這種研發也是很特殊,以往聯合研發有兩種形式:一種是類似挂名,博取一個好彩頭,就像高通與國内某著名手機聯合研發一樣。
大部分都是人家的技術,隻能以他們為主導。
還有一種就是深入研發,參與到整個研發過程。
周貴榮團隊制定的聯合研發就是這樣,他們先是設立了一個平台,把大飛機航電的各大功能、子系統等等,全部搞懂之後,再将這些系統分發給下面的團隊。
等8個部分全部完成後,最後自己再将各個子系統內建一個大的航電系統。
這樣做看着是不是很複雜?的确很複雜,但是好處也很多。
首先中國團隊掌握了主動權,如果把航電系統整體委托給别人,那麼我們就無法全面了解航電研發的過程。
但是我們自己內建再分發任務,那麼國外團隊隻能參與我們的子系統,是作為配合的一方,我們可以全程掌控。
其次聯合攻關可以讓中國團隊深入整個研發過程,學習到子系統的研發細節,積累經驗等等,相當于花錢請老師,而不是買産品!
還有最關鍵一點就是知識産權,因為最後的航電系統是我們自己內建的,是以知識産權、命名權等所有權都是屬于我們,将來C919走出國門,就不會被别人的專利卡脖子。
可以說一舉三得。
依靠這種方式,周貴榮團隊不僅掌握了航電系統的核心技術,而且培養出一大批年輕的團隊。
有了他們,周貴榮團隊又開始搞搞創新,提升國産化率,比如增加機頭上的紅外線傳感器,即使在霧霾陰雨天氣也可以清楚地看到外面的情況,保證飛行安全。
C919是全球第一家搭載這項技術的飛機。除此之外,還增加了擡頭顯示、液晶螢幕、小巧的側杆等等一些列技術和裝置。
是以C919不但有了自己的航電系統,而且性能已經超越了同類型的飛機。
既要學習技術,還要在學習過程中培養人才,就是中國C919核心技術集體突破的秘籍。
在飛控系統上也是如此!
飛控系統顧名思義就是控制飛行姿态的,不管飛機的拐彎、起飛、降落等等操作都離不開這個控制系統,它就像人的小腦一樣,也是大飛機的核心技術。
中國商飛本來是選擇與美國霍尼韋爾公司合作研發這套系統的,但是由于這項技術太過重要,在合作過程中,美國将飛控系統的核心技術:飛行控制律算法列入禁售名單。
這就讓商飛非常被動。
飛行控制律算法越完善,飛機的操控越簡單,越不會出現人為錯誤,那麼飛行安全就越有保障。
C919想要達到國際先進性能,就必須擁有一款先進的飛行控制律算法。
最後經過商讨,商飛還是決定與霍尼韋爾公司進行合作,隻不過合作形式不是直接給技術,而是對成品成品進行評審,而評審的結果就是兩個詞,“對”或者“不對”。
至于為什麼行,為什麼不行,反正都不能說,都得靠中國商飛的團隊自己琢磨。也就是說我們是名義上引進美國技術,實際上研發設計都是商飛自己在做。
落後就要挨打,我們沒有捷徑可以走,隻能不斷嘗試和改進。
2012年時,中國商飛專門組建了一支非常特殊的團隊,這支團隊的年輕非常小,大部分都是80後,在飛行控制律方面幾乎沒有經驗。
但是正式因為他們年輕,才無所畏懼。
經過幾年的努力,他們不僅成功研發出先進的控制律算法,而且定制了完善的技術規範,這份技術規範單單英文需求就有4000多條。
從嚴格意義上來說,技術規範比算法本身還要珍貴,因為算法具有單一性,而技術規範卻可以推廣到後續的C929,C939,甚至各種國産飛機機型上!
飛控系統的突破為中國航天工業撥開了雲霧。
第三個突破核心技術就是:航空發動機。
航空發動機是名副其實的“工業皇冠上的明珠”,中國一直處于落後。
早在2020年時,懂王就威脅過要禁止發動機賣給中國,後來為什麼這件事沒有下文了呢?
難道是他們大發慈悲,不卡我們脖子了嗎?
當然不是,而是禁了效果也不大,因為中國CJ-1000A發動機已經研發成功。
2021年,CJ-1000A發動機就參加了航空展;2022年,CJ-1000A完成全部設計驗證工作;2023年時,CJ-1000A搭載在運20上首飛成功了,目前已經進入适航驗證的狀态。
大家看到沒有,懂王剛剛威脅要禁掉航發,我們航發自研的腳步就加快。
國産航空發動機的突破讓歐美航空企業很難接受。
因為航空發動機的意義太大了。
它不單單是一個裝置,網上有一張航發的截面圖很經典:從圖上我們可以看到,一個航發裡有3萬個零件,比一輛汽車還要多。這些零部件密密麻麻,而且都非常的精密。
這是因為航空發動機要托起幾十噸重的飛機,進行長達數小時的飛行。
是以航發具備非常極端的性能,一個是:可以承受住點火時的超高的溫度、壓強和應力等等,還有一個就是要有很高的燃燒效率,不然你得浪費很多的油。
是以航發的結構非常複雜,材料要求特别高。
高到什麼程度呢?
咱們拿火箭對比,火箭的發動機性能要求很高吧?但火箭隻要發動機能夠維持幾百秒能用就行了,而飛機發動機服役一次就需要上萬小時的壽命。
極端的性能、極緻的材料以及極緻的穩定,造就了人類工業最頂級的産業。
往往這種材料和結構是沒有捷徑可走,隻能自己一步步摸索與突破。
一旦有國家能獨自研發出航發裝置,那麼意味着這個國家掌握了人類最頂級的工業設計能力、基礎材料研發以及頂級工業制造水準。
CJ-1000A就是最經典案例!
中國早在1980年代開始摸索了,1984年,大陸正式啟動玉龍航空渦軸發動機研發、然後是運10、運20,一直到C919立項時,我們才正式啟動CJ-1000A的研發。
中國整整花了幾十年時間,才摸到了航發的門檻。
就算是CJ-1000A,過程也非常坎坷。
CJ-1000A發動機其實是作為備胎的,假如我們買不到國外的發動機,那麼CJ-1000A就可以随時轉正。
當時我們航發制定的政策是兩條腿走路,一個是引進國外的裝置,先解決從0到1的問題,還有一個是提前布局航發的核心裝置,再次作為備胎使用。
這就像一座到處漏風的房子,隻能修修補補。
是以不管國内外,對中國自研航發其實都沒有多大的信心。
然而結局卻完成不同,我們突破的腳步大到讓所有人難以預料。其中最典型的就是風扇葉片。
葉片是航發裡要求最高,研制最難的零部件之一。
CJ-1000A單單葉片材料就更換兩次。
第一次是采用钛合金葉片,它強度高、重量很輕,用它做發動機葉片可以提升葉片的強度,還能降低發動機重量,優點非常多。
2011年左右,中科院金屬研究所就啟動钛合金葉片研發項目,最後花了将近十年時間才研制成功。
可惜,钛合金葉剛研發出來,其實就已經落後了。
“一代材料,一代飛機 ”。
在我們實作突破的時候,國際上航發的葉片就已經更新換代,開始采用複合材料了。
複合材料的強度更大,重量更輕,整體性能高出一大截。
原本大家以為又是一出剛出生就落後的戲碼,結果中國一家民企橫空出世立馬就解決了這個問題。
這家企業就是江蘇新揚新材料,它成功研制出了高強度的複合材料,經過确認,這個材料正好可以用在發動機的風扇葉片上。
新揚材料其實隻是中國制造業的縮影。
CJ-1000同樣如此。它的背後站着的是千千萬萬家中國制造業企業。
2024年,商發公司向首鋼發出了一封特殊的感謝信,因為首鋼在CJ-1000發動機的認證過程中,幫了他們許多的忙。
是以CJ-1000A才能不斷突破。
不過大飛機的突破遠比普通人知道的更多。
除了三大核心技術外,中國在一些關鍵的技術上走到了世界前列。
就比如3D钛合金雷射列印技術。
钛合金上面就介紹過,它是大飛機的理想型材料。
是以它經常被用在飛機的關鍵部位上,除了發動機的葉片外、還大量應用在其他重要部位。
可钛合金雖然好,但是它也很大的缺點,就是熔點特别高,很難鍛造成形,目前沒有哪種鍛造機可以穩定生産大型的钛金零部件。
3D雷射列印技術可以解決這個問題。雷射的溫度特别高,可以輕易将钛金加熱融化後,然後列印出成品。
這項技術原本是美國發明的!
2002年時,美國率先在軍用戰機上使用了雷射成型的小型钛合金零部件,讓戰鬥機的性能提升了一個檔次。
後來美國企業一直想推廣這項技術,卻都失敗了。
而中國卻率先實作了突破,王華明團隊當時接到了飛機風擋窗钛合金邊框的制造任務。
最終他們用了四年時間,成功用3D列印技術,列印出了邊框,成本隻有20萬美元 ,相比之下,西方企業單單模具生産的成本就要高出9成。
由于任務完成的太快,他們又用3D雷射列印技術打造了中央翼部一号肋钛合金上下緣條,前後三叉接頭等大型的複雜钛合金關鍵構件上。
一項3D雷射列印機技術的突破,讓國産大飛機的性能得到了非常大的提高。
當中國實作突破後,美國又宣布投入10億美元研發這項技術,結果到現在還沒成功。
除了3D雷射列印,中國8萬噸模鍛液壓機也領先歐美。
這台大型模鍛液壓機不管是尺寸,還是整體品質等名額,都是全球最大,用它可以鍛造飛機起落架外筒等關鍵部件,是中國起落架國産化的關鍵裝置。
當然了,除了這些技術外,還有航空玻璃,第三代鋁合金7050鋁合金、飛機輪胎等等,原本這些都是工業上的桂冠,但都被我們一一實作了突破。
四十年前,中國是沒有能力研發航發的,因為材料不過關,設計和制造業不過關,但是四十年過去了,中國制造業今非昔比。
很多企業的積累開始爆發,他們有能力,有意願幫助中國崛起。
C919各項關鍵技術,就像當初華為META 60一樣,突然橫空出世,美國也搞不懂誰在幫助華為。
但是唯一清楚的就是這些企業都藏在中國龐大的制造業産業中,它們可能是中國支柱的國企,可能是聞名已久的企業龍頭,也可能是聽都沒聽說過的“隐形冠軍”!
是以我才說或許國産大飛機正在複制電動車的奇迹。
好了我是熊貓,我們下期見!