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大飛機背后的中國科技力量

2020-01-02 09:25
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2019 年 12 月 28 日,中國商飛公司向客戶公司成功交付第 22 架 ARJ21 飛機。當日 15 時 22 分,一架國籍登記號為 B-604D 的 ARJ21 飛機從南通興東國際機場起飛,于 18 時 26 分順利抵達成都雙流國際機場。

ARJ21 飛機是中國商飛研制的 70~90 座級雙發動機中、短航程支線客機,自 2008 年首架 ARJ21-700 在上海首飛成功后,到現在已經交付了 22 架,并力爭于 2021 年交付 100 架。

近幾日,中國商飛可以說是捷報頻傳,在第 22 架 ARJ21 交付前一日,C919 大型客機 106 架機在上海浦東機場順利完成其首次飛行任務。至此,C919 大型客機 6 架試飛飛機已全部投入試飛工作,項目正式進入“6 機 4 地”大強度試飛階段。

大飛機歷史進程回顧
中國研制客機最開始并非是要用于商業市場。1955 年克什米爾公主號客機空難事件讓人們深刻認識到,國家領導人一定要擁有自己的專機,最好是自己國家生產的飛機。一方面是為了面子,一方面是為了安全。

運十項目是中國研究客機的第一階段。1970 年,客機項目正式立項,被命名為“708 工程”,后來改稱運十項目,馬鳳山作為項目的總設計師。這個項目是“秘密項目”,運十 02 號飛機首飛圓滿結束之后,并沒有在社會上引起很多的波瀾。此后,因為種種原因,運十 02 號飛機首飛之后該項目就沒有再得到中央政府支持。1984 年,進藏支援雪災運送物資是運十 02 飛機最后一次翱翔。

中外合資是中國研究客機的第二階段。1984 年,中央政府決定和美國麥道公司合作組裝 MD82,借鑒上汽和桑塔納的合作模式,組裝線就在運十的生產線上。麥道飛機在立項之初,被高層給予了極大的希望。然而當 1997 年波音公司收購麥道之后,這個項目也胎死腹中了。

然后便是和法國空客的項目,與空客合作搞 AE100。然而,由于技術轉讓具體項目內容和轉讓費用,以及中國民航總局對 100 座級飛機的看衰,這個項目最終也不了了之。

第三個發展階段也就是 ARJ21 立項和 C919 立項。2002 年 9 月,70 座 -90 座的 ARJ21 飛機研制立項;2009 年,190 座級的 C919 立項。這期間,中國商飛也沒有放棄技術引進,2014 年 5 月,在中俄國家領導人見證下,中國商飛公司與俄羅斯聯合航空制造集團簽署了《新型遠程寬體客機項目合作備忘錄》,該合作機型于 2017 年 9 月正式命名為 CR929。

助力商飛的中國科技力量
ARJ21 項目中的 ARJ21-700 型支線客機是我國自主設計、自主研發,以全新機制、全新管理模式、全面應用數字化設計、制造的具有自主知識產權的支線噴氣飛機。如此定義并不意味著 ARJ21 飛機上所有器件都要自主可控,主要設計是我國主導,組裝和生產都在我國,擁有項目的主導權。當然,飛機上也有一定比例的組件來源于國內廠商。

對于 C919 飛機同樣也是這個道理。當中國商飛公布 C919 的采購名單時,我們發現國產率并未達到 50%。但是,C919 的制造、產權和設計團隊均是中國的,因此也是具有自主知識產權的。并且,C919 之所以采購很多國外廠商的器件,主要還是因為適航證,這是商飛大規模商業化的必要一環。

那么,在國產大飛機騰飛過程中有哪些具有代表性的國產化力量呢?

首先當然是中國商飛自己。由于供應商只能供產品不能提供控制律算法,中國商飛自行研發了 C919 飛行控制律的算法。

二是機身,C919 的機身由我國設計和組裝。其中機頭來源于成飛,雷達罩來源于 637 所,RAT 艙門來源于西子公司,翼身整流罩、前 / 主起艙門來源于哈飛,前機身 / 中后機身來源于洪都集團,前緣縫翼 / 襟翼來源于昌河公司,后機身后段 / 副翼來源于航天 306 所,中機身 - 中央翼 /RAT 艙門 / 平尾來源于上飛,中機身 - 中央翼 / 外翼盒段 / 前緣縫翼 / 襟翼 / 副翼來源于西飛,后機身 / 吊掛 /APU 艙門 / 垂尾來源于沈飛。

三是零部件。愛樂達的產品涉及飛機結構類、系統液壓類、發動機類等零部件及其裝配業務,在 C919/ARJ21 中都有應用。安達維爾是集航空機載設備研制、航空維修、測控設備研制、和信息技術開發等業務為一體的航空技術解決方案綜合提供商。宜安科技致力于新材料鋁合金和鎂合金的商用,和大飛機的合作也取得了階段性進展。河鋼集團致力于為各行各業提供最具價值的鋼鐵材料和工業服務解決方案,用于制造大飛機 C919 的核心設備。興業股份是大飛機 C919 剎車片上浸漬樹脂的供應商。航發科技的壓氣機葉片中標 C919 項目。

四是關鍵材料和內飾組件。回天新材致力于膠粘劑國產化的合作研發,著力推動實現重要航空新材料生產技術的自主可控,填補國內膠粘尖端領域的空白。該公司和商飛的合作正在推進中。菲舍爾航空部件(鎮江)公司為 ARJ21 飛機提供包括 2 個架次的 17 個組件,147 項零組件,涵蓋了側壁板、駕駛艙控制臺、行李艙、踢腳板、門前裝飾板等涉及駕駛艙和客艙等區域的主要內飾組件。

五是照明系統。C919 飛機照明的設計中,復旦大學光源與照明工程系教授林燕丹參加了兩個大飛機重大專項“大客飛機客艙情景照明機理研究”以及“大客飛機駕駛艙照明人機工效研究”;復旦大學光源與照明工程系教授孫耀杰參加了大型客機聯合工程隊,承擔大飛機重大專項:“大型客機駕駛艙照明”、“大型客機客艙照明”的人機功效,照明測控與仿真系統的研究。

最后是先進科技。目前,商飛正在建設 5G 宏基站,雪浪云參與其中。借助雪浪 OS 工業操作系統,商飛整合數百種工業機理,運用大數據、云計算、AI 等技術,構建數據中臺和業務中臺,開發工業 APP,沉淀工業知識,形成了一批工業軟件,從而打造了一個自進化、可學習的智能制造操作系統——商飛大腦(CEB)。

C919 是目前中國商業飛機的最高水平,當然中國人的大飛機夢,絕不會止步于 C919。我們看到眾多國產廠商參與了大飛機項目,這是國產客機的進步,也是運十之后斷檔的追趕。同時,C919 是商業飛機,需要考慮的因素有很多,不能被國產率這個詞匯綁架。當然,我們需要認識到商飛的不足,發動機和飛控還是國外的,這是未來的發展方向。

重溫一下商飛的愿景,“到 2035 年,把商用飛機項目建設成為新時代改革開放的標志性工程,創新型國家和制造強國的標志性工程,把公司建設成為世界一流的航空企業;到本世紀中葉,把商用飛機項目建設成為社會主義現代化強國的標志性工程,把公司建設成為‘四個世界級’航空強企。”C919 已經實現了多個行業領先,相信未來的 C929,甚至是 C939 能夠實現我們的強國夢。

作者:與非網 記者

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