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前段時間和老友聊天,偶然談到C919的問題,經過老友指點迷津,余遂做此文,紀念這次桌邊談話。

C919是一型由中國商用飛機有限責任公司研發,並於2017年5月5日首飛的幹線民用客機,它是我國首款完全按照適航標準和主流市場標準研製的單通道幹線飛機,也是我國擁有完全自主支持產權的飛機,基本參數如下:機長38.9m,機高11.95m,翼展35.8m,混合級載客158座,全經濟艙是168座,最大起飛重量71.5噸,最大商載20.5噸,標準商載下航程是4075km,如果您對具體參數有興趣可以移步comac.cc/scyxs/cpjs/ind中國商飛官網查詢。啰啰嗦嗦這麼多,這實際是款對標波音737級別的單通道窄體客機。

C919三視圖

民用運輸機飛機改軍用,是一種普遍現象。大體上運輸機可以改成四類軍用特種飛機,分別是預警機,加油機,反潛機(巡邏機),電子戰機(包括偵察機,電子干擾機)。著名的一些例子比如,波音707客機,改裝成了E-3預警機,KC-135加油機,RC-135偵察機等;伊爾76軍用運輸機,改裝成伊爾78加油機,A-50 預警機,空警2000預警機,費爾康預警機;波音737客機,改裝成了P-8A反潛機;L-188客機改稱了P-3反潛機;運8/9軍用運輸機,改成了空警200,空警500預警機,和高新系列飛機(包括警戒機,反潛機,電子對抗飛機)等。

KC-135 (原型波音-707)
P-8A(原型機波音-737NG)
空警-500(原型機運-9)

這四類飛機按照改裝飛機的最大起飛重量,基本可以分為兩類,大型平台和中型平台改裝機。加油機的要求是載油越多越好,續航時間越長越好,所以通常採用大型平台,比如波音767,伊爾76之類的;預警機的要求,機體上要承載一部大尺寸雷達,通常天線尺寸越大看的更遠,但是帶來的阻力也很大,大型平台飛行穩定性好,同時飛機體積越大,留空時間越長,顯控台的數目也更多,指揮能力就越強,所以它也需要大型平台;反潛機,要求低空性能好,留空時間長,同時要求飛行靈活,便於經常調整航向,所以適用中型平台,也常用更省油的渦輪螺槳動力飛機,比如波音737,運8之類;電子戰飛機,要求目標盡量小,飛行盡量靈活,速度盡量高,所以一般也是用中型平台。

大型平台伊爾-76 改裝的費爾康預警機
中型平台波音-737NG改裝的楔尾預警機

這是一套最優改裝方案,但是家家有本難念的經,有時候改裝飛機並不符合這套方案,比如轟6是一種中型轟炸機,卻被改成了加油機,只能輸油18.5噸,是世界加油機老末;還有空警200,空警500預警機都用運8/9這類中型平台改裝,為什麼這樣呢?主要是因為沒有更合適的飛機平台。甚至瑞典還用小型平台薩伯-340B運輸機改裝百眼巨人預警機。

運輸機又分成了民用客機和軍用運輸機兩大類。那麼哪一類運輸機改軍用特種機更合適呢?答案是民用客機。主要是如下的原因:

首飛的C919

1. 民用客機為了維護髮動機方便,基本採用了下單翼布局,因為機翼的遮蔽,帶了發動機噪音對機艙影響小的好處,人會感到舒適,有助於提升戰鬥力;同時因為機翼低,便於地勤人員掛載武器和電子戰吊艙。這條對反潛機和電子偵察,電子對抗飛機都很重要,再出動時間短,勤務優勢大,也有助於提升戰鬥力。軍用運輸機需要考慮在惡劣條件的機場起降,比如土跑道,砂石跑道,為了防止砂石打壞發動機,都是用上單翼布局,這樣維護起來就麻煩,發動機噪音對機艙內人員影響大,尤其是對預警機和反潛機這兩類飛機。因為要頻繁發號施令,或要傾聽聲吶浮標返回的各種聲音的微小差別,巨大的背景噪音對聽力和下達指令都有較大影響,時間長了還容易讓人疲勞,影響工作狀態。另外普通的掛彈車夠不到翼下的掛架,要配帶升降的掛彈車,而且魚雷,導彈分量也都不輕,掛彈車的舉力還得夠大,這個經濟成本和時間分本都要大大增加。

民用客機都是下單翼設計
上單翼設計的軍用運輸機

這張三視圖和C919三視圖比較可以看出機身橫截面的差別(來自網路,感謝原始作者)

2.同等重量,用客機改更經濟,客機主要考慮運人,機艙的橫截面基本是圓形,而軍用運輸機主要是運貨,裝個什麼坦克,裝甲車,或者是集裝箱之類的,機艙的橫截面基本是矩形的,這個自然阻力就大了。所以同等重量下,相同發動機,客機的速度,航程都大于軍用運輸機。同時客機為了做到盈利,都選用盡量省油的發動機,軍用運輸機沒有這個要求,把推力看的更重要,所以同等航程,同等重量,客機更省錢。

民航機經濟型要好於軍用運輸機

客機這麼好,中國為什麼不用,那不就是因為我們沒有自主產權的客機平台嗎,如今C919上天,是不是這個問題就迎刃而解了呢?

針對官方提到這是我國完全自主支持產權的飛機,有媒體很早就提出質疑,認為該機大量關鍵技術來源於海外,中方只是個總承包商,就是把別人現成的東西都攢到一起,不符盛名。但是按照「主製造商-供應商」這種當前全球航空普遍採用的模式研製來看,這個看法有些偏頗。一是總體設計方面,C919飛機的氣動設計、結構設計、系統設計需求均由中國商飛公司完成,具有完全自主知識產權。二是試驗驗證方面,中國商飛公司是飛機TC證(型號合格證)的申請人,對飛機研製各個流程和環節都要按照適航規章負責,需完成相關的系統集成和試驗驗證,並需承擔飛行試驗驗證規劃和試驗證明。其實現代環境下很多複雜的設備都不是一家公司或者一國能單獨完成的,大到飛機,小到手機,這個道理做過研發的人應該能懂的,系統集成商並不丟人,因為真正能把系統集成的做好的,每個行業也沒有幾家。就像筆者所在的電信領域,能生產全套網路設備的全球就剩四家了。所以C919如果真正搞成,也算一隻腳踏進民航機第一集團了。

說到C919的關鍵技術,據說有100多項,我們這裡重點看看到底有哪些國外的夥伴在為我們服務。這裡列舉中國商飛的幾家國外一級供應商。

1. 羅克韋爾柯林斯公司Rockwell Collins 被中國商飛選擇為其C919系列飛機提供通信導航、集成監視、客艙核心、機上娛樂系統和模擬機設備。該公司是美國著名軍工企業,曾經為美國研製出F-86,F-100戰鬥機,B-1B轟炸機,目前軍品主要是研究航空電子和通訊設備及制導武器,該公司最近被另一家更大的軍工企業聯合技術公司收購(United Technologies)。

羅克韋爾和中方成立合資公司

2. 通用電氣(GE),GE航空系統和中航工業航電系統公司各控股50%成立中航GE合資公司,為中國商飛C919窄體飛機提供開放架構的綜合模塊化航空電子核心處理系統、駕駛艙大屏幕顯示系統、機載維護系統和飛行記錄系統。通用電氣是軍用、民用發動機,航空電子,電源,機械集成系統的重要供應商,比如用在F-18飛機上的有F404/F414發動機。

3.霍尼韋爾公司Honeywell被中國商飛選擇在C919項目中供應飛控計算機、輔助動力裝置、機輪剎車系統,以及大氣數據和慣性基準系統等四項。霍尼韋爾是全球領先的航空電子及機械部件供應商,主要生產綜合航電、導航和感測系統、飛行安全及監控系統、通訊、飛行控制電子設備、發動機、輔助動力系統、環境控制系統、電源、照明、機輪與剎車以及發動機部件等設備,美國絕大部分現役的軍用飛機都有霍尼韋爾的設備。

商飛和霍尼韋爾合作簽字

4.CFM國際公司,提供LEAP-X1C發動機,被中國商用 選為C919單通道噴氣飛機的唯一指定外方動力推進系統。 該公司是是斯奈克瑪( safran集團)法國和美國通用電氣公司合資成立。它的CFM56系列發動機為30種民用和軍用飛機提供動力。民用方面包括空客A318, A319, A320, A321, A318 Elite和A319公務噴氣飛機, 以及遠程四發的A340-200/-300飛機。CFM56-3是傳統型波音737-300/-400/-500飛機的唯一發動機,CFM56-7B做為NG 737-600/-700/-800/-900/-900ER和波音公務噴氣飛機的唯一發動機。是世界最好的低涵道比發動機之一。

從中看到包括發動機,電傳操控,座艙顯示,通訊導航,模擬訓練等核心部分都是在國外航空巨頭的參與下完成。這些公司多屬於美國公司,或者中美合資公司,因此一但C919改變用途,馬上就會受到來自技術提供國的壓力。因為這直接違反了美國對中國的軍事禁運規則。這些外國公司或者中外合資公司事先也和中方簽署了不得將相關技術轉用于軍事用途的文件,並會進行各種審核。C919是中國為了進入世界民航市場,做的一次嘗試,從其編號也能看出,它脫離了原來的運X系列,自立門戶,為的就是為了和以前的航空體系進行切割,和軍用劃清界限,從而能夠使用國外設備商的先進技術,以方便獲得美國(FCC)和歐洲的適航證(EASA),有了適航證中國民用飛機的外銷之路才能打通,C919才能可以降落到世界各地和賣到世界各地。所以這型飛機不到萬不得已都不會進行軍用改裝。

將來中國會用運20平台做為大型平台,進行預警機和加油機改裝,運8/9繼續做為中型平台使用。當然隨著中俄聯合研製的CR929的逐步發展,未來這一格局也許還有變化,讓我們拭目以待。

CR929設想圖

最後送兩條新聞

1. 中國民用航空局同美國聯邦航空局就《適航實施程序》達成協議並於2017年10月17日生效,現在,中美兩國實現民用航空產品的全面對等互認,這就是說,經過FAA認證過的全球製造商的飛機將不用再經過中國的再次認證就可以進入中國市場,同樣經過CAAC認證過的飛機將無需再次提請FAA的認證就可以進入美國市場。也就是說,ARJ21和C919隻要取得了中國民航局CAAC的認證將無阻的進入歐美市場(歐洲和美國的適航證是互認的)。

2. 11月9日,美國總統特朗普訪華期間,中國航空器材集團公司與波音公司在北京簽署了300架波音飛機的批量採購協議,其中包括260架B737系列、40架B787系列和B777系列飛機,總價值超過370億美元!


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