即將交付東航的C919客機首飛成功，這次首飛成功有何特殊意義？距離投入運營還有多遠？中國科學院院士曹春曉為大家解讀。
撰文/記者 段然（實習記者） 圖文編輯/陳永杰
新媒體編輯/賴天瑩
5月14日早晨6時，一架編號為B-001J的C919客機從上海浦東機場騰空而起，在進行了約3個小時的試飛后平安降落，成功完成了C919量產機的首秀。這是距離原型機首飛時隔5年時間后，C919再次成為熱議話題。
▲5月14日，編號為B-001J的C919大飛機從浦東機場第4跑道起飛（圖片來源：視覺中國）
不少航空愛好者和熱心網友在欣喜之余，都急切的拋出這樣的問題：這次首飛特殊意義是什么？它距離C919真正投入運營還有多遠？就這類相關問題，記者采訪了中國著名材料科學家，中科院院士，北京航空材料研究院研究員曹春曉。
▲中科院院士，北京航空材料研究院研究員曹春曉
首航到運營：吾將上下而求索
北京科技報：如何評價C919量產機首飛成功的意義？
曹春曉：大概是5年前，同樣是5月份，我參加了C919原型機的試飛活動。那時C919項目處在一個非常關鍵的時刻，原型機首飛的意義非常重大，首飛之后還需要進行各種各樣的試驗，通過多個科目的飛行和驗證，整個項目才能達到現在的狀態。
相比之下，這次是即將交付用戶使用的機型首飛，那就有了另外一層意義：即C919作為產品投放市場前的一次重要布局，產品要交貨了，要實現商業化了。
目前東航購買了首批5架C919，這5架中，我們就要對即將交付給用戶的首架飛機進行試驗，來驗證作為真正交到用戶手中的產品是否真正滿足相應的需求。就如同飛機發動機一樣，在量產出來但還未交付之前，要進行發動機試車工作。這個階段，廠家和用戶就會根據具體協議，具體安排試飛項目，來共同完成驗收。
當然，這次量產機首飛之后的工作，不會像原型機首飛后那么復雜。但交付驗收前的飛行試驗還是很重要的，畢竟這是C919走向商業化的第一步，以后就要投放市場，投入航線運營，總體而言這次首飛成功還是一個很關鍵的階段性成果。這說明經過過去長達5年的原型機試飛工作，C919各項指標已經達到能夠交付使用的狀態。一旦后續的試飛科目通過了，首架飛機就可以真正交到用戶手中。我認為這次首飛是C919實現商業化與市場化的一個重要里程碑。
北京科技報：從此次首飛成功，到正式實現商業飛行，C919項目中間還需要完成什么樣的程序？
曹春曉：現在面臨的主要問題是：C919要拿下適航證，需要得到國內和國際航空有關部門的認可。當然，考慮到現在所面臨的復雜國際局勢，要取得其他國家的適航證，還有很長路要走。
自力更生：梅花香自苦寒來
北京科技報：C919這種民航客機是一款市場化的產品，很多核心供應商都是國外企業，未來是否存在提高國產化率的需求呢？
曹春曉：那是當然，雖然大型民航客機是復雜的系統性工程，也并不要求所有零部件都要用上國產產品，但關鍵的核心零部件與材料還是要追求國產化。
▲目前C919部件的供應商（圖片來源于“52赫茲實驗室”）
特別是發動機部分，C919項目在引進國外先進發動機的同時，我們國產的長江-1000A發動機也在加緊研制中，目前進展也比較順利。提高C919的國產化率非一日之功，這需要一個過程，但這個過程需要加快，一旦關鍵的核心零部件無法推出自己的產品，那么整個項目在國際上就可能面臨被別人“卡脖子”的尷尬境地，相關工作很可能就推進不下去了。
目前C919使用的是美國與法國聯合研制的LEAP-X1C型渦扇發動機，出于民航客機市場化的需求，這一引進是非常必要的。但同時，我們必須要有自己的供貨商，一方面，我們可以憑借我們的產品，在與國際廠商談判時獲得討價還價的底氣。另一方面，一旦出現國際供貨渠道阻斷等極端情況，不必擔心整個生產供應鏈出現問題。
目前隨著試飛工作的不斷深入，C919項目正在不斷努力提高國產化率，尤其是面臨目前復雜的國際局勢，就更要立足國內，加快國產化的進程。其實國內其他產業也是一樣的，但航空工業領域國產化的問題更為突出，因其相當高的科技含量，整個研制與生產的難度非常高，這種情況下，我們就更應該做好自主研制工作，真正拿出自己的東西。
北京科技報：在C919項目上馬前，我國在大型民航客機研制方面積累了哪些經驗？
曹春曉：很多成就都是在原有的成果與經驗基礎上不斷積累而來，在原有的基礎上再進一步提高，根據新的發展需求來產生新的思路——這是一個必然過程。
具體到C919項目上也是如此。這個項目的研發經驗，一定程度上來源于當年的運10項目，即由上海方面牽頭的708工程（編者按：1970年8月21日，經周恩來總理批準，國家計委、軍委國防工業領導小組，批準了航空工業領導小組提出的《關于上海試制生產運輸機的報告》，向上海市下達了大型旅客機及其發動機的研制任務，并納入國家計劃。至此，代號“708工程”的運十客機工程，正式立項上馬。）
我本人也直接參與到了這個項目工作中。我的專業領域是鈦合金材料，因此運10的發動機——渦扇-8的研制工作我就參與了很多，與上海和其他地方的有關單位合作，一起負責了鈦合金材料的研發工作。而渦扇-8發動機里，鈦合金材質的葉盤與葉片等零部件很多，我負責了很多諸如鈦合金鍛件加工等方面的研制工作，當然葉面臨了很多技術難題，必然如何保證鍛件均勻的金相組織，這一技術細節決定了發動機葉盤與葉片的性能優劣。我和同事們共同努力，最終都解決了這些問題，還取得了一些工藝方面的創新。
▲我國自主研制的運10飛機（圖片來源于新浪科技）
到最后，渦扇-8都已經裝在運-10飛機上，并成功進行了試飛。可惜的是，這個項目最終還是下馬了。但并不能因此認為我們先前的努力都白費了，包括后來在總裝美國麥道-90客機這個項目上，我們有吃虧的地方，也有相應的收獲。實際上，我們所做過的研制工作，對以后的C919項目是有不少借鑒意義的。
北京科技報：大型民航客機發動機的研制難度體現在哪些方面？
曹春曉：首先是設計，從發動機的風扇，到燃燒室，再到渦輪部分，整個設計的協調配合過程非常關鍵。設計工作要保證性能指標要達到要求。其次是所用材料，航空發動機對所用材料的要求非常高，既要重量輕，還要耐高溫與耐腐蝕，相比于飛機的其他部分，發動機部分的相關指標要求就相當的高，特別是發動機后部的高溫部件。
目前，我國在高溫合金材料方面已經研發了好幾代產品，基本實現了國產化。最近，我們又推出了鈦鋁金屬間化合物材料，這種新材料與常規鈦合金材料相比，輕量化優勢更加明顯，能夠替代一部分傳統的如鎳基合金一類的耐高溫合金材料。
總體而言，民航發動機是科技含量很高的產品。在國外，就每單位質量的價格而言，民航發動機相比于其他工業產品都是最高的，因此要實現民航發動機的國產化，花費的努力之大可想而知。
展望未來：直掛云帆濟滄海
北京科技報：相比于波音737，空客A320這類主流機型，C919擁有哪些優勢？
曹春曉：首先，C919項目上馬，距離當時我們搞708工程時已經又比較長的一段時間了。在這段時間里，現代航空科技發展很快，我們就能夠吸收更多更新的先進技術成果。波音737和空客A320研制與生產工作都比較早，特別是波音737的研制甚至能追溯到上世紀60年代，雖然近年來進行了很多改進，但由于整體設計是比較老的，所用的新技術和新材料就不太多。而我們的C919項目就能夠應用更多的新材料、新工藝和新理念，比如復合材料和鈦合金材料的使用比例就比較高。值得一提的是，C919也使用了全新材料——鋁鋰合金，這種先進材料能夠極大減輕飛機的自重，同時增強機體的強度與剛性。
其次，C919也具有一定的價格優勢。波音737和空客A320的單機造價都超過了1億美元，從性價比上看，C919確實具有一定的競爭力。
北京科技報：除了C919項目，中國商飛也公布了未來的C929項目。您對我國國產大飛機的未來有什么期待？
曹春曉：第一，當務之急是要加緊推進商業化，實現批量生產，盡快投入航線運營。我們在大飛機這個領域才剛剛起步，以后肯定還會遇到各種困難，但我們還是要盡最大的努力，實現大飛機的商業運營，為我國在這一領域爭取到有利的競爭地位。
第二，在C919的基礎上發展更大的雙通道寬體客機也是非常必要的，這就是目前我國也在抓緊研制的C929項目。我們雖然稱C919為“大飛機”，但這種“大”也只是相對于其他支線飛機而言的概念。與波音777這類遠程寬體客機相比，C919還不算真正意義上的大飛機。
▲C929想象圖（圖片來源于新浪科技）
第三，進一步提高大飛機的國產化率，關鍵零部件、材料和技術一定要立足國內，避免被國外“卡脖子”。
最后，我有一點個人的心愿：我希望有朝一日能真正坐上我們中國自己的大型民航客機。我以前乘坐的都是國外生產的客機，這一點總歸讓我感覺有些遺憾。我今年雖然已經88歲了，但身體還不錯，我真心希望能夠在有生之年，坐上我們自己研制的客機，翱翔在祖國的藍天，俯瞰祖國的錦繡山河，到那時我也就心滿意足了！
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