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C929客機有多大?與C919對比下就明白了,怪不得不大量生産C919

作者:愛較真科普

引言

最近,國産大飛機項目又傳喜訊,繼C919客機正式商用以後,中國商飛宣布,原定于2027年傳遞的C929大型寬體客機機身部分,提前3年完成,研發進度大大加快。

那麼,中國為什麼不大批量生産成熟的C919客機,而要緊趕着研發新型号呢?

其實隻要把C929和C919放在一起對比,你就會恍然大悟,這麼做是有道理的。

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一、C929立項始末

C929的立項最早可以追溯到2016年,當時,中俄兩國準備合作研發新一代大型客機,項目代号為CR929,其中C代表中國,R代表俄羅斯,29表示最大載客量290人。

之後雙方就新客機的外形、尺寸、動力等主要參數達成了初步共識,然而突如其來的俄烏沖突,打亂了後續節奏。

原因是CR929起初準備采用國際化的生産方式,發動機考慮使用美國通用的GEnx,或者英國羅羅的遄達7000,這樣可以大大縮短研發周期。

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但俄烏沖突爆發後,西方國家對俄羅斯實施了全面制裁,CR929因為與俄羅斯有關,是以也被列入制裁名單,導緻項目無法獲得上述兩款發動機。

在這種情況下,俄羅斯提出由中國額外提供資金,自己負責發動機研制,而我們一向主張自力更生,反正同樣要花錢,幹嘛不用這些錢支援自主研發呢?

于是在2023年6月,CR929項目告吹,俄羅斯基于自身成熟技術,推出了伊爾-96-400M客機,并于11月1日實作首飛,這表明俄羅斯在航空工業領域仍然有相當強的實力。

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但中國并沒有放棄,而是将項目代号中的R字去掉,開始獨立研發C929客機,在這方面,我們具有後發優勢,可以采用新理念、新材料、新技術。

對此,商飛集團副總戚學鋒表示,C929客機在設計過程中,将秉承綠色低碳理念,由此可以獲得更高的經濟效益和環境效益。

衆所周知,噴氣式客機最大的成本,就是航空燃油的消耗,如果能夠減少這部分消耗,就能具備一定的競争優勢,同時還有利于環境保護。

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商飛集團副總戚學鋒

而在節能減排方面,俄羅斯航空業是典型的反面教材,比如伊爾96大型客機早在1993年就已經投入使用,準備與波音一較高下,結果因為發動機結構太過複雜,油耗量大,最終在全球商業競争中敗下陣來。

現在的伊爾-96-400M客機,就是在伊爾96的基礎上改進而來的,但其發動機性能并沒有明顯的提升。

是以,這一機型僅僅是解了俄羅斯的燃眉之急,至于節能性和适航性則基本不在考慮範圍内,将來可能隻在俄羅斯國内航線上投入使用。

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但是我們的C929是要參與國際競争的,對于成本控制要求很高,設計标準比現有同類機型節省燃料50%以上,每年可以為航空公司減少數十億人民币的成本。

俗話說慢工出細活,C929甯可晚問世幾年,也要精益求精,以求達到更高的技術水準。

據商飛集團預計,C929量産後,年産量将達到45架,比目前已傳遞使用的C919總數還要多,可見C919隻是一個過渡型号。那麼,C929與C919究竟有什麼不同呢?

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二、C929與C919的不同之處

C919是窄體單通道客機,長度為38.9米,翼展35.8米,最大載客量為190人,航程約在4000到5500公裡範圍内。

還無法滿足洲際飛行的需求,于是開發C929寬體雙通道客機,就在情理之中了。

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C929是大陸第一款配備三排座位兩條走廊的寬體客機,長度約53.5米,翼展約55米。

除機組人員外,至少可搭載280名旅客,最大航程超過12000公裡,完全可以實作長距離的洲際飛行。

而由于寬體客機對機身結構和動力系統,有很高的要求,是以C929在許多方面采用了全新設計。

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首先是發動機,在中俄合作告吹以後,C929唯一能選擇的發動機,就是大陸自主研制的長江系列發動機。

該系列的第一款産品長江1000原本就是為C919客機量身打造的,但因為研發周期過長,錯過了整機生産,最終C919安裝了美國通用和法國賽峰聯合生産的LEAPX發動機。

現在好了,在長江1000基礎上改進而來的長江2000大涵道比渦扇發動機,已經試車成功。

據了解,長江2000單台推力超過35噸,節能性和可靠性好,使用壽命長,維護成本低等,綜合性能超過國際同類産品。

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光從資料上或許感受不到長江2000到底有多強,如果與運-20使用的渦扇-20發動機做一下對比,我們就能更直覺地看出來。

渦扇-20單台推力為15噸左右,長江2000相當于它的兩倍還多,從尺寸上來看,渦扇-20風扇直徑為2.3米,而長江2000達到3米。

不要小看兩款發動機風扇直徑隻有0.7米的差距,這種風扇是發動機的核心部件,因為要承受高溫高壓高轉速,需要用到钛合金或其它特殊材料,加工難度很高,是以,能夠制造出大直徑的風扇,說明大陸的航空發動機技術已經達到世界先進水準。

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據介紹,長江2000發動機使用了兩項“黑科技”,一項是碳纖維複合材料扇葉,比正常的钛合金扇葉重量更輕,耐高壓能力更強,在推力相同的情況下,維護成本大大降低。

而另一項尖端技術是齒輪傳動系統,在傳統的渦扇發動機内部,渦輪和風扇是通過共軸剛性連接配接的,無法調節轉速,這樣就産生了一對沖突。

為了提高推力,渦輪需要提高轉速,但為了飛行穩定安全,風扇需要适當降低轉速,以控制扇葉載荷。

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如果能像汽車發動機變速箱那樣,在兩者之間安裝可調節的傳動裝置,就能很好地解決這個沖突。

目前隻有普惠和羅羅等少數航空發動機廠商,掌握了這項技術,而大陸某軍工機關通過科研攻關,也成功試制了渦扇齒輪箱,并安裝在長江2000發動機上。

該型齒輪箱具有工作轉速高、功率密度高的優點,使國産大飛機如虎添翼。

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此外,C929機體大量采用複合材料,比例高達50%以上,可以有效減輕總體重量,提高燃油的利用效率,客艙内還應用了環境控制系統和減噪技術,可以使旅客們享受到更好的乘坐體驗。

是以,無論是在載客量、航程,還是在技術水準上,C929都要比C919優秀,難怪會被寄予如此厚望。

那麼,C929在國産大飛機發展曆程中,具有什麼樣的重要意義呢?

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三、國産大飛機任重道遠

在改革開放初期,國産大飛機項目走過一段彎路,導緻大陸的航空運輸業長期被波音、空客機型所壟斷,大陸要花費大量資金向歐美訂購飛機。

為了扭轉這種不利局面,國家才決心重新開機大飛機項目,而C919就是在這種背景下應運而生的。

但C919隻能算是一個探索者,受制于落後的飛機制造工業基礎,整機的國産化率隻有60%,尤其是發動機仍然依賴進口,并且因為是窄體客機,在國際市場上的競争力有限。

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根據市場預測,未來二十年,中國民用航空市場将會接收約1250架寬體客機,價值超過3800億美元。

雖然在短期内直接購買歐美飛機,可以讓航空公司快速回本,但我們不能隻算小賬,飛機制造對于一個國家而言,屬于戰略産業,如果沒有自主品牌的大飛機,隻能永遠受制于人。

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而C929作為中國第一款寬體客機,不僅填補了國内空白,還與波音、空客形成分庭抗禮之勢。

在剛剛過去的三年疫情期間,由于國際産業鍊和物流鍊受到沖擊,波音和空客的飛機訂單出現大量積壓,目前從下單到飛機出庫,需要花費數年的時間。

再加上波音近幾年多次出現飛行事故,客觀上給C929上市帶來千載難逢的機遇。

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同時,C929在多項技術上的突破,也為國産大飛機的未來發展,奠定了堅實的基礎。

根據中國大型裝備“裝備一代,研發一代,預研一代”的指導方針,目前下一代四發寬體客機C939已經進入預研階段。

C939體型更大,載客量更多,主要承擔全球航線業務,其設計理念和預期性能,必須滿足長距離飛行需求,安全系數、經濟效益和乘客體驗,都要完全符合國際标準,這對于中國飛機制造業而言,既是前所未有的挑戰,又是展現技術實力的絕佳機會。

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研發C939,也有助于加強國内外航空科技領域的交流合作,促進大陸航空工業更新換代、以及提高供應鍊、技術标準和服務體系等多方面的水準。

不過,我們也要提高警惕,歐美國家不可能心甘情願地讓出市場佔有率,他們可能會在适航證或者環保測評上做文章。

我們一方面需要苦練内功,讓他們挑不出毛病來,另一方面也要合理運用國際規則,據理力争。

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結語

如果說C919解決的隻是國産大飛機的有無問題,那麼C929則标志着大陸飛機制造業,已經趕上了世界先進水準,尤其是攻克了長期存在的發動機難題。

是以可以預見的是,C929将會成為打入國際市場的拳頭産品,迎來光明的發展前景,同時它在技術路徑上也起到承前啟後的作用,為後續的産品研發開辟了道路。

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