如今,乘客從哈爾濱飛往俄羅斯符拉迪沃斯托克,又多了一項(xiàng)選擇。
7月28日起,哈爾濱太平國(guó)際機(jī)場(chǎng)恢復(fù)哈爾濱—俄羅斯符拉迪沃斯托克航線。這是疫情三年多來,成都航空有限公司首次采用國(guó)產(chǎn)ARJ21飛機(jī)復(fù)航國(guó)際航線。
ARJ21飛機(jī),是中國(guó)民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)的“開路先鋒”,是中國(guó)第一次全面按照國(guó)際適航標(biāo)準(zhǔn)研制的商用客機(jī)。自2016年6月28日成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)首航至今,ARJ21已經(jīng)交付超100架,在國(guó)內(nèi)135座城市實(shí)現(xiàn)通航,安全運(yùn)送旅客超過760萬人次。
近日,ARJ21飛機(jī)總設(shè)計(jì)師陳勇接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪,講述讓這架“夢(mèng)想之翼”飛向高空的光輝歷程。
篳路藍(lán)縷創(chuàng)偉業(yè)
記者:ARJ21飛機(jī)是我國(guó)首次按照國(guó)際通行適航標(biāo)準(zhǔn)自行研制、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的噴氣式支線客機(jī)。當(dāng)初,我們?yōu)槭裁床恢苯友邪l(fā)C919大型客機(jī),而是先研制ARJ21飛機(jī)?
陳勇:噴氣式支線客機(jī)雖然需要滿足與干線客機(jī)幾乎相同的適航安全技術(shù)要求,但由于二者的體量不同,研制噴氣式支線客機(jī)的投入要相對(duì)少很多。
在剛進(jìn)入21世紀(jì)時(shí),我國(guó)民用航空工業(yè)基礎(chǔ)還很薄弱,從ARJ21這樣的噴氣式支線客機(jī)起步,可以用相對(duì)少的投入建立起相同的技術(shù)體系,為我國(guó)后期研制大飛機(jī)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
記者:ARJ21飛機(jī)最初的研制工作開展得順利嗎?
陳勇:2002年ARJ21飛機(jī)項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí),國(guó)內(nèi)相關(guān)工作人員已經(jīng)多年沒有承擔(dān)過民機(jī)型號(hào)的研制任務(wù),人才流失嚴(yán)重,無論是設(shè)計(jì)人員、制造人員,還是試驗(yàn)試飛人員、管理人員都經(jīng)驗(yàn)不足,對(duì)航空器審定規(guī)章和運(yùn)行規(guī)章的研究與理解不夠,預(yù)先研究的基礎(chǔ)比較薄弱。
記者:聽起來有些舉步維艱,您還記得當(dāng)時(shí)遇到過哪些困難嗎?
陳勇:當(dāng)年,在ARJ21飛機(jī)最初的設(shè)計(jì)方案出爐后,我們發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)棘手的問題,比如飛機(jī)超重、飛行阻力大等。這讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)壓力很大。有人懷疑項(xiàng)目還能不能進(jìn)行下去,也有人覺得方案要推倒重來。大家一度非常迷茫,沒有了方向。
記者:“從0到1”的探索總是最艱難的,您及團(tuán)隊(duì)是怎樣堅(jiān)定信心的?
陳勇:當(dāng)時(shí),由顧誦芬院士領(lǐng)銜的專家組對(duì)ARJ21飛機(jī)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了評(píng)審。專家組認(rèn)為,最初的設(shè)計(jì)方案沒有根本性問題,可以組織力量集智攻關(guān),在原有方案的基礎(chǔ)上改進(jìn)優(yōu)化。這給大家吃了一顆“定心丸”。
記者:方向明確了,但“硬骨頭”還得一點(diǎn)點(diǎn)“啃”。
陳勇:沒錯(cuò),當(dāng)時(shí)我們有一句口號(hào)——“咬定ARJ21不放松”。我們組建攻關(guān)隊(duì),吃住在單位,日夜奮戰(zhàn),在國(guó)內(nèi)外做試驗(yàn),邀請(qǐng)行業(yè)內(nèi)的頂尖技術(shù)專家一起把關(guān)。比如,在減重方面,我們按照飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果,壓縮原有的設(shè)計(jì)冗余,全面優(yōu)化飛機(jī)結(jié)構(gòu),最終減重約1.5噸;在減阻方面,我們優(yōu)化機(jī)翼細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和機(jī)尾翼布局,特別是小翼和襟翼支臂整流罩外形,最終達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。
經(jīng)過一年的攻關(guān),技術(shù)方案最終順利通過專家評(píng)審。
記者:熬過了“至暗時(shí)刻”,終于可以松一口氣了。
陳勇:不,挑戰(zhàn)并沒有結(jié)束。2008年11月28日,ARJ21飛機(jī)完成首飛后,我們迎來了第二個(gè)大的挑戰(zhàn)——適航取證,即要按照當(dāng)時(shí)國(guó)際最新、最嚴(yán)苛的適航標(biāo)準(zhǔn)對(duì)ARJ21飛機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證。這是ARJ21飛機(jī)投入市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)前最重要的一場(chǎng)“大考”,對(duì)整個(gè)團(tuán)隊(duì)來說,這也是一次技術(shù)大考。
例如,我們用12輪失速試飛,來驗(yàn)證ARJ21飛機(jī)在巡航、起飛、著陸、發(fā)動(dòng)機(jī)失效、結(jié)冰、故障等各種狀態(tài)下的失速點(diǎn)和失速形態(tài)。我們持續(xù)對(duì)飛機(jī)的失速保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,并通過大量的試飛進(jìn)行驗(yàn)證,在保證飛機(jī)安全性的前提下提升設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。
為研制C919探路
記者:ARJ21飛機(jī)的運(yùn)營(yíng)區(qū)域主要是哪里?
陳勇:當(dāng)初設(shè)計(jì)的ARJ21飛機(jī)運(yùn)營(yíng)區(qū)域主要在我國(guó)西部等邊遠(yuǎn)地區(qū),那里有很多高山、高原,氣候多為高溫高寒。有人曾開玩笑說,ARJ21飛機(jī)干的是“鉆山溝、上高原、跑海島”的苦活、累活。我們希望為這些地區(qū)的老百姓提供普惠性的航空服務(wù),同時(shí)讓ARJ21飛機(jī)達(dá)到干線飛機(jī)同等水平的舒適性。
記者:要解決魚與熊掌兼得的問題。
陳勇:對(duì)。比如此前,在國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)的支線客機(jī)大多是每排4個(gè)座位,且客艙高度較低。而ARJ21飛機(jī)是每排5個(gè)座位,客艙寬度更大、高度更高,乘坐舒適度會(huì)更好。
記者:這樣的設(shè)計(jì)會(huì)不會(huì)增加設(shè)計(jì)難度呢?
陳勇:寬敞的空間的確帶來了新的問題,那就是飛行阻力更大。對(duì)此,我們將機(jī)翼設(shè)計(jì)為國(guó)際主流的超臨界機(jī)翼,創(chuàng)新采用了“近距耦合有力干擾”的機(jī)體與發(fā)動(dòng)機(jī)一體化設(shè)計(jì)方法,確保飛機(jī)有更大的升阻比。
總之,在研制ARJ21飛機(jī)的過程中,我們?cè)趪?guó)內(nèi)首次系統(tǒng)完整地建立了民機(jī)適航設(shè)計(jì)和驗(yàn)證技術(shù)體系,解決了系統(tǒng)間互聯(lián)安全性評(píng)估等技術(shù)難題,掌握了包括高平尾飛機(jī)失速、最小離地速度、起落架擺振等多項(xiàng)驗(yàn)證試飛關(guān)鍵技術(shù),填補(bǔ)了我國(guó)航空工業(yè)技術(shù)的多項(xiàng)空白。
記者:ARJ21飛機(jī)被視為我國(guó)大飛機(jī)事業(yè)的探路者,ARJ21為C919的發(fā)展探了哪些路?
陳勇:ARJ21飛機(jī)從取得中國(guó)民用航空局頒發(fā)的型號(hào)合格證,到正式交付首家用戶——成都航空有限公司,用了近一年,這期間我們遇到了許多困難和挑戰(zhàn)。不過,有了ARJ21飛機(jī)的經(jīng)驗(yàn),C919大型客機(jī)完成這一過程僅用了約3個(gè)月。
可以說,ARJ21飛機(jī)為C919大型客機(jī)的設(shè)計(jì)研發(fā)、試驗(yàn)試飛打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
記者:聽您說了這么多,感覺ARJ21整個(gè)研制過程非常不易,其中有讓您至今印象深刻的試驗(yàn)經(jīng)歷嗎?
陳勇:就拿結(jié)冰試驗(yàn)來說。在自然狀態(tài)下,飛機(jī)在飛行途中每次結(jié)冰的冰型都不一樣。而結(jié)冰會(huì)帶來重大的安全隱患,為保證ARJ21飛機(jī)的飛行安全,我們要找到對(duì)飛機(jī)安全影響最大的,也就是危險(xiǎn)系數(shù)最高的冰型。
為了解決這個(gè)問題,我和團(tuán)隊(duì)成員多次赴新疆開展結(jié)冰試驗(yàn),通過仿真計(jì)算、風(fēng)洞試驗(yàn)、地面和空中自然結(jié)冰狀態(tài)下的試驗(yàn)試飛來積累數(shù)據(jù),找到了機(jī)翼翼面、發(fā)動(dòng)機(jī)唇口和風(fēng)扇結(jié)冰、冰塊脫落等的規(guī)律,攻克了25項(xiàng)與結(jié)冰試驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)的技術(shù)難題。
在研制ARJ21飛機(jī)的過程中積累的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和總結(jié)的試驗(yàn)方法,為C919的試驗(yàn)試飛奠定了基礎(chǔ)。C919大型客機(jī)在海拉爾的高寒試飛、錫林浩特的大側(cè)風(fēng)試飛、南昌的濺水和污染跑道專項(xiàng)試驗(yàn)等高難度高風(fēng)險(xiǎn)的重大專項(xiàng)試驗(yàn)試飛,均一次成功。
大膽起用年輕人
記者:ARJ21飛機(jī)項(xiàng)目帶動(dòng)了哪些基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究?整個(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)又是如何整合產(chǎn)業(yè)鏈資源的?
陳勇:直到今天,我們還在對(duì)ARJ21飛機(jī)進(jìn)行技術(shù)迭代,以提高其競(jìng)爭(zhēng)力。ARJ21飛機(jī)等國(guó)產(chǎn)飛機(jī)的研制,促進(jìn)了我國(guó)許多學(xué)科的發(fā)展。
比如,我們成立了大飛機(jī)先進(jìn)材料創(chuàng)新聯(lián)盟,聯(lián)合國(guó)內(nèi)眾多高校院所的實(shí)驗(yàn)室以及行業(yè)重點(diǎn)企事業(yè)單位,每年發(fā)布新材料領(lǐng)域的技術(shù)需求,推進(jìn)我國(guó)大飛機(jī)先進(jìn)材料自主研發(fā),強(qiáng)基礎(chǔ)、補(bǔ)短板。
同時(shí),通過研制ARJ21飛機(jī),我們掌握了飛機(jī)航電、飛行控制等領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù),帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的提升,助推行業(yè)發(fā)展。
記者:針對(duì)ARJ21飛機(jī)研制任務(wù),有關(guān)單位是否培養(yǎng)過專門的人才?是怎么培養(yǎng)年輕科技工作者的?
陳勇:立項(xiàng)后,相關(guān)部門整合了西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所和上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所的科研人員一起在上海進(jìn)行飛機(jī)研制。
這支研發(fā)團(tuán)隊(duì)中有不少年輕的設(shè)計(jì)師。讓年輕人快速成長(zhǎng)的關(guān)鍵一招是,讓他們迅速上手承擔(dān)科研任務(wù)。在經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)師的帶領(lǐng)下,經(jīng)過歷練,年輕人兩三年后就能獨(dú)當(dāng)一面。他們中的佼佼者,會(huì)慢慢成長(zhǎng)為總師助理、副總師,成為行業(yè)專家。
記者:民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng),您及團(tuán)隊(duì)如何凝聚共識(shí)、整合不同專業(yè)背景的科研人員進(jìn)行跨學(xué)科、跨領(lǐng)域合作?
陳勇:民用飛機(jī)研制是一個(gè)高端復(fù)雜的系統(tǒng)工程,僅依靠我們自己的研制團(tuán)隊(duì)是不可能完成的。在研制ARJ21飛機(jī)時(shí),我們聯(lián)合了企業(yè)、科研院所、高校等合作伙伴。
首先,我們與國(guó)內(nèi)高校、科研院所組建聯(lián)合工作隊(duì),對(duì)型號(hào)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。項(xiàng)目結(jié)束后,一些高??蒲腥藛T帶著研究課題回到學(xué)校繼續(xù)開展研究,助推了基礎(chǔ)研究的發(fā)展,促進(jìn)了該領(lǐng)域的人才培養(yǎng),為商用飛機(jī)研發(fā)提供源源不斷的人才支持。
其次,在ARJ21飛機(jī)研制之初,我國(guó)缺乏適航審定團(tuán)隊(duì)。當(dāng)時(shí),中國(guó)民用航空局抽調(diào)各地民航局的相關(guān)人員,成立了一個(gè)ARJ21型號(hào)審查組。通過ARJ21的研制,我國(guó)也培養(yǎng)了一批適航審定人才。
除此之外,我們還加強(qiáng)了試飛員隊(duì)伍的建設(shè),從航空公司招聘飛行員,將他們送到專門的學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn);待他們畢業(yè)成為試飛員后,再讓他們?cè)趯?shí)踐中鍛煉成長(zhǎng),從而組建了我國(guó)的民用飛機(jī)試飛員隊(duì)伍,強(qiáng)化了我國(guó)民機(jī)試飛能力。
記者:在您看來,我國(guó)的民用飛機(jī)領(lǐng)域現(xiàn)在還存在人才缺口嗎?
陳勇:我覺得現(xiàn)在民用客機(jī)人才缺口還較大,尤其是缺乏飛機(jī)總體氣動(dòng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成等方面的專業(yè)人才。除此之外,新能源、新材料等新興專業(yè)人才以及系統(tǒng)工程方面的人才也比較缺乏。
記者:您認(rèn)為應(yīng)該如何吸引優(yōu)秀的青年人投身這一領(lǐng)域?
陳勇:飛機(jī)產(chǎn)業(yè)屬于高端裝備制造業(yè)。研發(fā)一款飛機(jī),需要對(duì)飛機(jī)進(jìn)行全生命周期優(yōu)化和管理。在每一款飛機(jī)生命周期的不同階段,科研人員都會(huì)面臨不同的挑戰(zhàn),這需要他們長(zhǎng)期奮斗、長(zhǎng)期攻關(guān)、長(zhǎng)期吃苦、長(zhǎng)期奉獻(xiàn)。
這也給年輕人提供了機(jī)會(huì)和舞臺(tái),年輕人只要做事情,就能從中找到努力的方向和大量的研究課題。只要心無旁騖地堅(jiān)持,在困難面前不退縮,年輕人就一定會(huì)實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值。
近年來,中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司每年都會(huì)在公司內(nèi)部,或聯(lián)合其他企業(yè)、協(xié)會(huì)等發(fā)布飛機(jī)研制各個(gè)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新課題指南,并提供相應(yīng)的資金支持,高校和院所科研人員都可以結(jié)合自己的研究?jī)?nèi)容申報(bào)相關(guān)課題。
記者手記
“敬畏生命”“安全”是陳勇在接受采訪時(shí)一再提及的關(guān)鍵詞。
自從ARJ21飛機(jī)運(yùn)營(yíng)后,陳勇已經(jīng)數(shù)不清自己乘坐了多少次。
陳勇說,自己設(shè)計(jì)的飛機(jī),總要多坐坐,去航空公司多走訪,聽聽大家對(duì)飛機(jī)有什么期待和意見,特別是抱怨。
積累問題的同時(shí),陳勇也不忘緊跟學(xué)術(shù)前沿。每隔一段時(shí)間,他便會(huì)去高校、科研院所走走看看,聽聽學(xué)者們?cè)谘芯渴裁辞把貑栴},有沒有能用到飛機(jī)設(shè)計(jì)中的好點(diǎn)子。
陳勇特別希望,能夠?qū)?guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)研究成果應(yīng)用到國(guó)產(chǎn)民機(jī)的研制中,提高技術(shù)的通用性,降低新技術(shù)的使用成本。通過技術(shù)開放,打造民機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)中國(guó)民用客機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值鏈向中高端不斷邁進(jìn)。
(科技日?qǐng)?bào)記者 金鳳)