中国C919全球首单落地,核心技术能否突破欧美垄断?

C919首单落地,象征着国产大飞机将要正式进入商业运营。

其实,中国东方航空公司早在2010年就签署了20架C919购买意向,这次是第一批C919交付协议,计划2021年交付第一架,其余4架将于2022年交付。

C919是我国自主设计、生产的支线大型客机,不过,其中核心部件发动机还是美国的发动机,这必将会大大制约我国大飞机的发展。

但是,现在传来一个好消息,我国独立研制的长江1000A航空发动机已完成研制,下一步就可以生产试验发动机装机试飞了。

由于C919第一单落地,一定会极大的推动长江1000A的研发速度,为早日突破核心技术打下坚实的基础。

大飞机的最核心部件发动机,研制难度太大了,对于我国来说,是一片空白。我国的运20,是2013年首飞,用的是俄罗斯D-30KP-2发动机,C919是2017年首飞,用的是美国的LEAP-1C发动机。在运20身上几乎没有什么可借鉴的,研制工作几乎就是从零开始。

在与美国签订合同的时候,确定了LEAP-1C为C919唯一国外发动机,同时在我国成立航空发动机研发中心,开启了我国大推力发动机的研发之路。

我国的长江1000A发动机就是在这样的情况下研发出来。

长江1000A发动机在诸如推力、油耗、噪音等主要性能方面并不比美国的LEAP-1C差,唯一美中不足的地方就是发动机高压风扇还有较大的差距。

长江1000A发动机高压风扇叶片用的是TC4钛合金,而美国的发动机,用的是复合材料,在材料应用上,我们的发动机还存在“代差”。

不过,随着我国航空发动机不断的进步,这些代差也会慢慢的弥补上来。

据专家介绍,我国的长江1000A发动机,最晚在2025年前后,就会装在C919上,到那时候,我们中国人就会坐上完全国产的大飞机,翱翔蓝天了。

中国C919全球首单落地,核心技术能否突破欧美垄断?

2021年3月1日国产C919干线客机全球首单正式签订,东航成为C919第一个运营客户。根据双方签署合同内容来看,此次东航一次采购5架C919客机,首架客机将在今年下半年实现交付,剩下四架争取在2022年前实现顺利交付。该消息一出网上沸腾了好几天,毕竟C919是我国继当年没完成的运10之后,全新研制的第一架能够适用于城市之间干线运输的机型,此次正式开启采购订单签署意义重大。但是看到这很多人会说,C919还不是一架“空有壳子”的国产客机,其内部使用的发动机、航电、飞控甚至连照明系统都是国外的,我们就只建造了个机身壳子,有什么大惊小怪的。但是事实真的如此吗?

C919大型客机2006年项目启动后,2008年中航商飞正式成立,当时对于C919的国产化率只制定了10%,按照当时一架商用客机十大核心零部件组成来说,当时制定的国产化零部件中只有占据10%份额的整个机身是我们自主研发、自主制造的国产化零部件,剩下的全部都是外资公司供应,当时制定这样的目标也是因为大型客机在适航取证上国内当时相关企业少、技术不足等不足以达到国际标准,为了更快更好的加速C919客机飞向蓝天、走出国门,所以当时制定的计划中国产化率只有10%。

当然从2008年商飞成立、正式研发C919客机后,背后更是在十大核心设备上启动了“国产备份之路”。比如C919客机共有来自近十个国家超过200家供应商,在核心零部件的一级供应商中虽然总数高达39家,但是其中23家是我们中国的,而且在包括整机机身、航电、飞控、通信导航、发动机、高升力、液压、起落架、燃油、环控系统十大系统中,其中机身是我们自己设计、自己制造的,发动机虽然采用了CFM公司直接进口的方式,但是我们仍然有我们自己的备份发动机在研发,剩下的八个核心设备虽然都是外资公司技术,但是早在C919首飞之前就分别和中航成立了合资公司,也就是说C919虽然整机国产化率只有60%,但是剩下的40%中只有发动机不在中国制造,剩下的全部是与中航合资的公司本土化制造的。

一、整机机身 占据整机制造成本大概35%的机身就不说了,C919整个机身中成飞提供了机头、西飞提供了包括中央翼盒、中段机身、超临界机翼、沈飞提供了包括垂尾在内的整个机身尾部,剩下的前后段机身是洪都提供的,商飞主要承担水平尾翼和总装任务。

二、航电系统 从公开渠道查询会看到C919采用了美国GE公司提供的航电系统,航电系统作为整个飞机的“血管”,主要用于实现遍布整机的数据测量、采集、传输、处理、监控和显示功能,并完成飞行控制、发动机控制、导航、性能管理等任务,在硬件设备上则主要包括通信电台、雷达、导航等硬件设备等。但是C919的航电系统来自上海的“昂际航电”,这是一家2012年由中航和美国GE公司双方各出资50%在上海成立的合资公司,主营业务就是为中航研发的C919提供航电系统。另外除了昂际航电外,中航还和国内相关企业高校成立了另外三家航电公司,专注于后期C919和未来的C929等国产客机航电系统研发、制造。

三、飞控系统 C919的飞控系统主要采用了美国霍尼韦尔的整机中央集控软硬件主控设备和座舱显示系统,在飞控系统的子设备上则采用了美国派克宇航制造的配平系统等关键设备。但是不管是霍尼韦尔还是派克宇航也是早在C919首飞之前就成立了合资公司,比如2012年中航旗下的西安飞控与美国霍尼韦尔成立鸿翔飞控公司,目前鸿翔飞控已在西安基地研究、开发、组装交付了C919原型机所需的的主飞控系统设备和座舱显示系统;2014年西安飞控再次和美国派克宇航成立了鹏翔飞控,负责组装和测试C919的主飞控系统产品,包括平尾配平、副翼、方向舵、扰流板、升降舵作动器,以及控制电子部件。

四、通信导航 2014年中航和占据国内通信导航市场近三十年的霍尼韦尔.柯林斯公司同样成立了合资公司,专注于C919所需的通信导航设备研发制造工作。该合资公司占比中美国霍尼韦尔科林斯主要提供技术指导、顾问任务,中航下属公司则承担通信导航设备的架构设计、软硬件研发测试、制造总装任务。也就是说在通信导航设备供应上虽然是由合资公司提供,但是整个设计研发制造全部是我们自己的,我们完全具备整个软硬件设备的随意改进,比如2018年首飞的C919第三家原型机上就增加集成了北斗导航功能。

五、发动机和短舱设备 剩下的发动机受限于民航市场高标准要求所限制我们采用了占据这一级别80%市场份额的CFM-LEAP1C涡扇发动机,也没能和CFM公司成立合资公司实现国内建厂。但是我们在双方签署采购确认协议的时候也正式启动了这一级别发动机自主研发工作,而且早在2017年我国自主研制的CJ-1000A涡扇发动机就已经实现了整机点火成功,预计2028年前后就能实现装机运营,所以核心的发动机我们也算是突破了欧美的技术垄断。

六、起落架系统 环控系统 C919的起落架设备研发很早,早在2011年中航就和德国利勃海尔成立了“中航起”合资公司,专注于国内民航客机起落架研发工作。德国利勃海尔不仅是一家国际机械设备厂商,同时还是空客系民航客机起落架的一级供应商,比如C919的起落架系统是中航起这家合资公司研发的,但是起落架材料选择了宝武特刚研制的300M超高强度钢,中国二重万航承担了起落架关键锻件的国产化锻造工作。至于C919的刹车系统则主要由霍尼韦尔和西安飞控的合资公司开发、制造。

同样利勃海尔和南京机电公司以合作开发的方式承担了C919客机的座舱环境控制系统研发、组装测试工作。但是同样在2014年双方开始合作C919环控系统之后,南京机电公司自有的C919环控系统设计团队主要承担文氏管、制冷包,以及配平空气、温度控制和调节活门等七项产品,可以说C919的环控系统是100%属于国产。

七、高升力系统 客机在空中飞行如何通过控制襟翼的角度偏转实现客机的爬升、下降高度和机身姿态控制,全部都要仰仗高升力系统的精准控制。C919的高升力系统是由美国慕格公司和中航工业旗下的庆安公司作为穆格的中方合作伙伴,承担C919高升力系统的研制工作,其中庆安公司负责提供翼尖刹车、扭力管、轴承支撑的设计、制造、取证支持等高升力控制所需设备。

八、燃油、液压、供油系统 2014年美国派克宇航和中航工业旗下南京金城合资组建了航鹏航空系统装备公司,该公司主营业务就是为C919提供燃油、油箱惰化和液压三大系统和相关组件,这三个系统的大部分组件都由南京航鹏航空生产、组装和集成测试。剩下的包括APU辅助设备、照明系统、电源系统中航工业也早和霍尼韦尔、汉胜等国外巨头成立了合资公司负责C919所需设备的本土化生产工作。

总结而言来说的话,C919虽然在核心设备供应商中大部分都是国外企业,但是这些国外企业为C919供应的设备全部是与国内的合资企业本土化生产,也就是说就算受限于经济贸易冲突美国暂停了所有C919外资企业的继续合作流程,但是这些生产技术早已被合资公司所掌握,根本不可能出现真的被美国卡脖子的问题,特别是核心也是唯一没有国产的发动机上,我们也有自己的备份发动机可用。而这些合资公司不仅承担了C919万一被制裁后的继续本土化生产工作,同时还承担了为未来我国研制其他客机研发相应设备的实力,毕竟C919等国产客机未来还将从军成为特种载机平台,实现100%国产化是基本要求。

就像当年我国在高铁发展上也是先合作、再合资、最后我们吸收、改进技术,最终中国自主设计、制造,100%纯中国血统的高铁技术整体实力跃居世界先进水准一样,中国高铁已成为全球运营速度最快的高铁,中国高铁已成为中国高新技术走出国门的一张国际名片,而对于C919一样只是时间的问题。

中国C919全球首单落地,核心技术能否突破欧美垄断?

国产大飞机,还处于起步阶段,还有很长的路要走,现在核心技术就想突破欧美垄断,为时过早。

民航客机里,目前以欧洲和美国的两家公司几乎垄断飞机市场,一个是欧洲的A系列,Airbus空客飞机,一个是美国的B系列,Boeing波音飞机。目前中国自主设计的C系列大飞机,准备进入民航客机市场,COMAC C919。未来民航客机将由ABC三个系列主流,当然,我国的“C”正处于起步阶段,离欧美有很大差距。

C既是中国英文名称“China”的首字母,也是中国商飞英文缩写COMAC的首字母,第一个“9”的寓意是天长地久,“19”代表的是中国首型中型客机最大载客量为190座。

自主设计,并不是说要完全自主生产制造,设计意味着我可以在全球范围内采购零部件来进行组装,自主设计完成飞机的制造。大家想一下,小米手机或者其他国产手机,大家都称它们是国产手机,但是手机里有很多零部件,包括最核心的芯片就是采购国外的,还有手机里用的系统,下载的软件,都是基于国外安卓系统的。理解这个,就知道,自主设计,并不是自个儿从零开始,而是基于现在全球范围内的现金技术,并站在巨人的肩膀上,去利用这些技术,来达到自己所设想要的功能。

所以虽然C919国产化率还很低,但是起码代表了现在已经有能力去设计和组装一架飞机了。国外的飞机像波音、空客也是集中全球多个公司生产制造的,没有哪个公司能纯靠自己生产出完整的一架飞机。全球形成成熟的产业链,让各种生产能流转起来,一家公司生产芯片,一家公司生产发动机,一家公司生产雷达等,一架飞机下,有数不清的公司为其提供各类零部件。但记住,总设计是由我国自主设计的,那便是了。

说到核心技术能否打破欧美垄断,说实话,要打破欧美垄断,还有很长的路要走。飞机的发动机,是最为核心的,我们不敢说现在能生产得出来安全可靠、性能又好的发动机,还是得看欧美的。我们的国产飞机还处于起步,现在说要核心技术打破欧美垄断,确实想得太早了。我们国产手机发展这么多年了,现在说到关键的芯片,还是没法离开国外的垄断。

但是有一点肯定的是,未来C919的采购量挺大的,在国家政策支持下,国内很多航空公司都会为C919买单。订单是不用愁的,关键是要看未来飞机平安顺利飞行,这样不仅在国内打破波音、空客飞机的垄断,在国际范围内,也会逐渐产生影响力,未来A、B、C三足鼎立。

中国C919全球首单落地,核心技术能否突破欧美垄断?

备受世人瞩目的真正意义上国产“大飞机✈️”……C919,首个用户诞生→中国东方航空。

2021年3月1日,国产C919干线客机全球首单用户正式签订,中国商飞与中国东方航空公司举行了合同签订仪式。

中国东方航空成为C919全球首个用户、“東方航空”第一批次采购5架C919、首架C919计划年内交付、剩下4架将于2022年前全部交付……

(C919基本参数)

(C919三面图)

(C919结构图)

国产C919干线客机、全称:COMAC–919,是我国第一款按照最新国际适航标准、具有完全自主知识产权的干线民用客机。

C919客机由“中国商用飞机有限公司”于2008年开始研发,C919“专项”是我国自主创新增强国家核心竞争力的重大战略决策、是《国家中长期科学与技术发展规划钢要(2006-2020)》决定的16个重大专项之一。

C919大飞机项目采用国际通行做法,“自主知识产权在我、国际合作风险共担、利益共享”的国际大合作模式。

C919干线客机,做为民用飞机为了更好的开拓国际市场、所以采取“国际合作”模式,有利于C919客机飞向世界……国际合作项目90%,国产项目10%。

C919项目启动后、共有世界上知名航空业10余个国家的200多家供应商参与合作。进展顺利!

为2021年交付第一架奠定了坚实的基础。

一级核心技术零部件供应商多达39家,但是,其中23家是国内供应商。

为规避国际合作风险,C919项目在重大核心技术设备、零配件采取“国产备份”计划,有备无患。

C919发动机、航电系统、飞控系统国产化,稳步推进。

以发动机为例:研发初期、试飞、首批交付以及将来的国外用户使用国外供应商提供的动力系统。

国产配套发动机,初期采用SF–A、更先生的SF–B紧随其后。

(长江/CJ–1000A将是C919第一型国产配套发动机)

这些年,我国在大型重型飞机研发设计、生产制造上积累了经验(ARJ21支线客机、运20大型运输机已经成功交付使用),在航空发动机、航电系统等等重大核心技术上迅速提高,并且在一些关键技术获得突破性提高。

在国家重点项目上有“国产备份”、“有备无患”打破垄断才不受制于人。

中国C919全球首单落地,核心技术能否突破欧美垄断?

商用飞机,中国不存在不能突破的核心技术,因为中国已经有了完全国产的第5代战斗机,大型运输机运20,所有航空技术中国都有了,现在在C919上与美国企业采取合资的方式主要是因为适航认证的考虑,而且这种合作并不包括技术转移,完全是中国自己的技术,美国企业做的是对中国技术的适航确认。现在最大的缺陷就是发动机,CJ1000A已经完成高空台实验,离适航取证距离不远,完全中国技术的商业客机并无问题。

中国C919全球首单落地,核心技术能否突破欧美垄断?

2021年3月1日,中国东方航空与中国商用飞机,在上海正式签署了C919大型客机购机合同,这也是C919全球首个正式购机合同,有了第1单之后,相信后面C919的订单会源源不断地进来,因为截止目前C919的全球订单数量已经超过1000个。

C919正式进入商业运营阶段,这是可喜可贺的事情,但在C919正式签署首个购机合同的同时,大家也在关心C919的核心技术问题,虽然C919是由我国自主设计,拥有独立自主产权的大型客机,但目前有部分核心技术仍然依赖于从欧美一些国家进口,特别是电子系统和控制系统以及动力系统大多数都是由欧美一些企业提供。

看到这很多人都有些疑问了,既然外部采购的零部件占比这么大,那C919还能算是国产大飞机吗?

在这可以肯定的是,C919肯定是国产大飞机,中国拥有完全独立自主的知识产权, C919从飞机的设计,总装到测试、销售等环节,都由中国商飞负责运营,虽然有一些零部件需要从外部进口,但是这些零部件也是按照中国商飞的技术指标和要求进行定制的,中国对C919完全拥有独立的知识产权。

那对一些核心零部件,C919能否在未来一一攻破?能否突破欧美的技术垄断?

C919从2008年立项到现在已经有13年的时间,13年的时间里面我国在很多技术领域已经实现了突破,我相信稍加时日C919在一些核心零部件,比如动力系统控制系统等方面肯定也可以突破欧美的封锁,这里面基于几点判断:

第一、 C919上的很多关键技术,其实已经实现国产化。

对于C919,很多人都以为C919只不过是一个组装机,中国只是负责外观的设计而已,这种人完全是不用头脑思考的。

实际上目前C919有很多关键的技术,已经实现国产化,比如下面是C919供应商列表:

1、机头,机体 中机身、外翼翼盒、副翼、后缘襟翼、扰流板 :(中)成飞西飞、中航飞机。

2、垂尾、平尾 :(中)沈飞;

3、机翼扰流片 :(中)昌飞;

4、前机身和中后机身 :(中)洪都航空;

5、雷达罩 :(中)济南特种所;

6、发动机:(美法)CFM公司LEAP--1C;

7、通信与导航系统:柯林斯(美)/(中)中航工业电科电子;

8、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:柯林斯(美)/(中)中航上海测控所/ 中航电子;

9、飞行控制系统 :霍尼韦尔(美)/(中)中航工业西安飞控公司;

10、机电、电源系统:联合技术(美)/(中)中航机电公司/上海航空电器;

11、机载照明系统 :古德里奇公司(美)/江苏彤明公司(中);

12、辅助动力装置、APU系统:霍尼韦尔(美)/(中)中航发动机公司(沈阳)

13、燃油系统、液压系统、空气管理系统等:(中)金城南京;

14、起落架:利渤海尔(德)/(中)中航工业起落架公司;

15、刹车系统:霍尼韦尔(美)/(中)博云新材/博云新材;

从C919的供应商可以明显的看出,除了动力系统必须依赖于通用发动机之外,其实有很多核心零部件都有潜在的替代方案,一旦未来这些外国供应商断供了,中国仍然有其他公司可以顶替上来。

第二、发动机等一些关键技术,其实我国也在积极研发当中。

目前我国的军用飞机比较成熟,但民用发动机跟军用发动机不太一样,所以目前我们在民用发动机方面跟欧美仍然有一定的差距,这是我们必须面对的现实。

但最近几年我国在民用发动机的研发方面也取得了明显的进步,比如为为C919量身打造的CJ1000发动机,最近几年就取得了明显的进展,这是我国第一款国产商用大推力发动机,CJ-1000A的直径1.95米,长3.29米。涵道比约为9,推力约13-14吨。风扇扇叶采用三维宽学,顽劣设计,数量为18片,材料为,tC4钛合金,低压压气机为三级,高压压气机为十级,CJ-1000A结构复杂,由约35000个零组件组成。

CJ1000对标的是通用公司的LEAP-1C,而LEAP-1A和B这两款发动机分别是空客A30系列和波音737系列使用的发动机。

CJ1000A2017年5月整机试车,2018年5月整机点火成功,2020年进入地面台架测试阶段,而且最近一两年时间将会进入空中测试阶段,预计将会在伊尔-76上进行测试飞行,预计在2023年将可以装机C919,2025年左右就可以批量装机。

第三、关键材料我们也取得了突破。

飞机的很多技术要求之所以比较高,这里不仅仅是技术,对相关材料的要求也非常高,比如发动机的叶片对材料的要求非常苛刻,而之前因为受到材料影响,我国的发动机进展一直比较缓慢。

但是最近几年我国在很多材料方面的研发也取得了突破,比如飞机叶片,由中科院研究的钛铝合金叶片,目前已经通过振动疲劳考核,而且效果比较理想,下一步有可能直接装在CJ1000A国产发动机上进行实机考核。

第四、 C919背后拥有庞大的科研技术团队支撑。

为了制造大飞机,我国其实投入了大量的人力、物力进行研发,除了中国商飞本身的科研团队之外,实际上目前我国还有大量的高校科研院所以及企业都是C919的后盾。

目前国内共有22个省市、200多家企业、36所高校参与了 C919大型客机项目。另外还有宝钢等16家材料供应商和54家标准件潜在供应商。

在大家的共同努力之下,我相信未来C919身上的很多核心技术肯定能够掌握在我们自己手里。

当然,为了使效益最大化,并非所有的零部件一定要掌握在自己的手里,只要把关键核心技术掌握在自己手里就行。

比如目前包括空客、波音这些国际航空公司,并非所有的核心零部件全都是自己生产,或者由美国自己生产,比如波音787国产率也只不过是35%左右,它的组装、研制、知识产权在波音,但很多零部件制造业务都分包给了其他国家,比如日本占到波音787工作比例的35%,美国沃特公司和意大利公司占26%,剩下约40%是由巴西、俄罗斯、中国等几个国家来共同承担。

总之,按照目前我国的科研实力、经济实力、产业实力来看, C919的一些核心零部件国产化肯定能够实现,但即便我们掌握了所有的核心技术,也并非所有的零部件必须由我国自己提供,实际上有时候从外部进口一些零部件可以使效率最大化。

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