沖上云霄

楊學義

2021年10月30日，國產(chǎn)大飛機C919停在江西南昌的機庫里。

什么是大飛機？

看過了這些為國產(chǎn)大飛機奮斗的故事，你是否也有這種感受：大飛機遠不只是停在機場、飛在高空的龐然大物。

中國航空學會名譽副理事長、中國科協(xié)航空科學傳播首席專家張聚恩告訴《環(huán)球人物》記者，所謂“大飛機”并無嚴格定義。如果按其本義，“大飛機”是大型飛機的簡稱，特定情況下又指某個大型飛機的專項工程。

但采訪過后，《環(huán)球人物》記者又強烈感受到，大飛機仍不僅限于此，還承載著更多含義。

發(fā)展大型民用飛機，承載了幾代國人的夢想。從1970年中國立項研制運-10開始，到2007年國務院常務會議批準大型飛機研制重大科技專項正式立項，中央曾先后做過4次關于發(fā)展大型民用飛機的重大決策。如今C919即將正式交付，中國的民用大飛機之路已經(jīng)走了50多年。

“作為國之重器，國產(chǎn)大飛機這條路為何走得分外艱辛？”聽到《環(huán)球人物》記者的提問，張聚恩說，這首先可以歸結為大飛機設計和制造的難度?！帮w機從小到大，設計和制造的難度漸次提升?！睆哪撤N程度上來說，大型飛機的大尺寸、大載重與安全性、經(jīng)濟性是相悖的，但大型客機恰恰對后者要求極高，“這帶來的是設計、制造、試驗等幾乎所有技術方面的獨有難度，其困難程度遠超其他種類的飛機?！?/p>

空客A320。

波音B737。

張聚恩介紹說，有五個方面的難度是尤為突出的。第一是高升力氣動設計難度?！巴ㄟ^良好的氣動設計獲得盡可能高的氣動效率，是所有航空器的永恒主題。”張聚恩說，根據(jù)尺寸效應，整體尺寸放大兩倍時，表面積就增大4倍，體積與重量將增加8倍?！八源箫w機尺寸越大，這個問題就越突出?！?/p>

第二是結構構型與減重難度?！按笮惋w機因其大尺寸結構，帶來動態(tài)大載荷、大變形和強振動，需要應用多領域復雜技術，確保在長壽命周期和極端使用環(huán)境下，結構不發(fā)生不可接受的變形與破壞。”此外，大型飛機要為減輕每一克結構重量而努力，這需要的是減少零組件數(shù)，簡化配裝連接關系，并確定適合的用料和好的工藝方案?！按箫w機的每一個零件，都可以用精雕細琢來形容，每一個細節(jié)都不能出問題。你可以說它是工業(yè)產(chǎn)品，也可以看成是藝術品，美極了?！?/p>

第三是大尺寸極端制造。大飛機制造難度之所以這么大，是因為有數(shù)百萬級的零件數(shù)，這對每一個零件的精度和一致性有著苛刻的要求。張聚恩介紹，在工業(yè)生產(chǎn)中，同等精度的要求下，越大尺寸的零組件，對工藝裝備的要求越高，“這必須在設計、成本、精度、效率等多因素間取得最佳的平衡，堪稱機械類工業(yè)產(chǎn)品的大尺寸極端制造”。

第四是大推力發(fā)動機。“飛機由小到大發(fā)展，很大程度上是由發(fā)動機的進步驅動的?！边@個難點在于，除了提高自身推力，當今大飛機發(fā)動機還承擔著提高燃油效率以改善經(jīng)濟性，降低污染物與抑制噪聲以保護環(huán)境的雙重艱難任務，“這一點對民用機尤為迫切，甚至已經(jīng)形成強制性要求”。

第五是高難度試驗試飛。由于大飛機超復雜的結構和高難度設計，從最初研究性試驗到最終疲勞性試驗結束，一般要歷時十余年。而大飛機的試飛任務更加艱巨，在飛行載荷試驗中，試飛員要在升空飛行的數(shù)小時內，采用極限操作，反復拉起和低頭，對機身機翼構成急劇過載，以驗證各種使用范圍的飛機性能；還要模擬使用時的各種載荷分布、重量重心變化，以驗證飛行穩(wěn)定性。

這五個方面的難度，與大飛機的商業(yè)屬性息息相關。

“民用大型客機是一個產(chǎn)品，有著少則一二十年、多則四五十年的生命周期。在這個漫長的生命周期中，它不能出現(xiàn)問題，并且要實現(xiàn)批量化生產(chǎn)?！睆埦鄱髡f，民用機研制中有一條特點和規(guī)律：“在發(fā)展民用機時，需要對其市場予以特殊理解，對其用戶予以特別關注。具體來說，就是開發(fā)者站在用戶的角度，把充分滿足市場需求，同用戶一起贏得商業(yè)成功，作為民用機制造業(yè)的發(fā)展目標與歸宿。”

張聚恩在中國商飛C919裝配現(xiàn)場。

馬鳳山在運-10模型前。

C919氣動彈性專業(yè)技術方案論證專家、北京航空航天大學教授楊超對《環(huán)球人物》記者說，民用機要面臨更為激烈的市場競爭，“你比別人差，就是賣得少，甚至賣不出去”。在論證和設計之初，專家們對C919的定位就是要比空客和波音的競品性能更好，更省油。

但面對后起之秀的競爭，空客和波音不會坐等。張聚恩介紹，當C919在2009年確定方案，向世界發(fā)布時，最初的優(yōu)勢就是其采用超臨界機翼和精心設計的氣動布局，并首創(chuàng)性地選用先進發(fā)動機，所以C919獲得了比空客A320和波音B737燃油效率降低13%的優(yōu)勢，這無疑對航空公司產(chǎn)生了很大吸引力。后來，空客和波音也在發(fā)動機和氣動布局上下功夫，在提高燃油效率上強勁發(fā)力，幾乎抹平了劣勢。

不過從另一個方面看，這恰恰說明國產(chǎn)大飛機邁出了堅實的第一步。張聚恩說：“這就是市場競爭、強者邏輯。但我們沒有別的路可以走，只有堅持。我們不僅不沮喪，反而應當從中收獲技術自信、能力自信、道路自信！”

今年9月30日，習近平總書記會見C919大型客機項目團隊代表并參觀項目成果展覽時，充分肯定C919大型客機研制任務取得的階段性成就。他強調，讓中國大飛機翱翔藍天，承載著國家意志、民族夢想、人民期盼。

早在1969年，周恩來總理就提出在轟-6飛機的基礎上研制我國的噴氣客機。1970年7月，毛澤東主席在上海視察時指出：上海的工業(yè)基礎這么好，可以搞飛機嘛。很快，相關部門便開始緊鑼密鼓地籌備起來，在當年8月，經(jīng)周恩來總理批準，并經(jīng)國家計委、軍委國防工業(yè)領導小組聯(lián)合批復，原則同意上海市試制生產(chǎn)運輸機的報告。后來，這一任務以時間定名為“708工程”，飛機代號運-10。

ARJ21支線飛機首任總設計師吳興世當年也加入了運-10研制團隊。他曾回憶，在中央的統(tǒng)一部署下，全國相關單位先后調集了600多名工程技術人員加入到運-10的設計工作中。

雖然上海工業(yè)基礎好，但當年的科研條件是很艱苦的。作為運-10總設計師，馬鳳山在飛機研制過程中起到重要作用。1970年初，第一批研制團隊成員來到上海時，白天上班只能到食堂，因為只有那里有長條飯桌，他們能寫報告畫圖紙。其他人過來吃飯了，他們就只好暫時停工。生活條件也很艱苦，團隊成員住在廢棄的衛(wèi)生學校里，馬鳳山帶著不到10歲的兒子馬凌一起生活，而他的夫人和女兒留在遙遠的陜西閻良。

讓團隊成員印象深刻的是，為了爭分奪秒，馬鳳山幾乎每天熬夜，房間的燈總是關得最晚。后來，馬凌回憶起那段童年時光時說，父親每天都是晚上七八點才回家，同事們白天找不到他，只能晚上找他?！八麄冇懻摿耸裁础傮w布局’‘操縱系統(tǒng)’‘發(fā)房’‘吊掛’‘襟翼’‘主起’‘垂尾’等等，我都不懂，聽多了也就記住了這些名詞。”每天，馬凌總是聽著聽著就睡著了，很少知道父親幾點睡覺，而他第二天醒來時，父親又早已離家上班去了。

馬鳳山還給同事們留下了一個極為深刻的印象：實事求是。在制定運-10飛機總體方案的過程中，馬鳳山根據(jù)使用方的需要，提出了更高的使用要求，原來提出的轟-6改方案已經(jīng)無法滿足。馬鳳山帶領相關技術人員開展調研，大膽提出了新的方案，并且積極爭取、反復論證，終于在空軍曹里懷副司令的支持下，確定了運-10飛機采用尖峰翼型等新的方案。

獲得2020年度國家最高科學技術獎的飛機空氣動力專家顧誦芬，是與馬鳳山并肩戰(zhàn)斗過的科研戰(zhàn)友。在他的印象里，馬鳳山是極為嚴謹?shù)模瑹o論采取什么辦法，都要確保工程萬無一失。當年，為了搞飛機的高速風洞試驗，馬鳳山克服了重重困難，專程從上海帶隊到沈陽，果然發(fā)現(xiàn)并成功解決了飛機的布局設計問題。

經(jīng)過團隊不懈努力，設計圖紙在1975年就全部完成了。1980年9月26日，經(jīng)過10年的努力，運-10終于在上海大場機場首飛成功。這是中國獨立自主研發(fā)、擁有完全自主知識產(chǎn)權的第一架大型遠程噴氣式客機。首飛成功后，英國路透社發(fā)表評論：“在得到這種高度的技術后，再也不能視中國為一個落后的國家了?！辈ㄒ艄疽晃桓笨偛脜⒂^運-10飛機后說：“對于如何研制大型噴氣式運輸機，你們已經(jīng)畢業(yè)了，我們只不過比你們早畢業(yè)而已?！泵绹栏窭癸w機公司一位副總裁看過飛機后說：“你們的航空工業(yè)一下子趕上來了15年?！?/p>

首飛之后，運-10曾經(jīng)飛到北京、哈爾濱、廣州等九大城市，并7次飛到青藏高原，為西藏自治區(qū)運送急需物資。遺憾的是，由于種種原因，運-10在1985年2月停飛了。后來，中國航空工業(yè)實施了與美國麥道公司的合作，共向國內外客戶交付了37架飛機。但該項目因1997年波音公司兼并麥道公司、撤銷飛機生產(chǎn)線而被迫終止。此時，時間已經(jīng)來到了2000年。

變局，也孕育著希望。顧誦芬也是張聚恩的老領導，張聚恩回憶：“2001年2月，中國科學院召開以‘21世紀中國航空科學技術發(fā)展戰(zhàn)略’為主題的第159次香山科學會議。作為會議成果的一部分，顧總與王大珩、師昌緒等院士向國家提出《抓緊時機振興我國航空工業(yè)》的建議，建議國家將航空工業(yè)置于國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的高度，像抓‘兩彈一星’一樣，將航空工業(yè)抓上去?！?/p>

2003年，國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃工作啟動，這一年也成為大飛機論證的起始年。經(jīng)過顧誦芬等論證組專家的不懈努力，國務院在2007年原則批準大型飛機研制重大科技專項立項。

2020年度國家最高科學技術獎獲得者、飛機空氣動力專家顧誦芬。

在此后的10多年里，國產(chǎn)大飛機像一個孕育中的孩子，每一項重大進展都牽動著億萬國人的心。2009年1月，中國商飛正式發(fā)布首個單通道常規(guī)布局大型客機機型代號“COMAC919”，簡稱“C919”。經(jīng)過科研團隊的持續(xù)努力，2015年3月，C919通過了國家級詳細設計評審，同年11月，首架機總裝下線。2017年5月5日，C919成功首飛。今年9月，C919取得中國民航局型號合格證，并將于今年底完成交付工作。

縱觀中國民用大飛機篳路藍縷的發(fā)展歷程，不難發(fā)現(xiàn)：國家強盛對保證大飛機向前發(fā)展，起著至關重要的作用。2014年5月，習近平總書記來到中國商飛設計研發(fā)中心，走進綜合試驗大廳，登上自主研制的C919大型客機展示樣機，坐在駕駛艙主駕駛的座位上，了解速度表、高度表、航跡圖等有關儀器儀表情況。穿過飛機客艙時，他兩次在座位上坐下來感受感受。大廳內，人們聞訊趕來?？倳浾f，我們要做一個強國，就一定要把裝備制造業(yè)搞上去，把大飛機搞上去，起帶動作用、標志性作用。中國是最大的飛機市場，過去有人說造不如買、買不如租，這個邏輯要倒過來，要花更多資金來研發(fā)、制造自己的大飛機。

在上海大場機場運-10原型機的前方，佇立著一座騰飛造型雕像，雕像下刻著四個醒目的大字“永不放棄”。楊超對《環(huán)球人物》記者說，當他到上海大場參加C919論證，每次看到這架運-10原型機，都會感慨萬千。

“首先感受到的，是一種沉甸甸的歷史重任。我們這代航空人，包括我作為老師培養(yǎng)的下一代航空人，都有責任接過這份歷史重任?！迸c此同時，楊超和所有參與論證的專家，也都感受到一種自信：當年，在那么艱苦的年代，老一輩科研工作者都能夠造出國產(chǎn)大飛機，我們也一定可以！

上海大場運-10原型機前，佇立著一座“永不放棄”雕像。

“航空制造業(yè)以外的人很難體會我們的痛苦和忍耐，盡管如此，制造中國自己的大飛機的信念一直在?！盋919常務副總設計師陳迎春曾經(jīng)說過這樣一句話?！八f的‘很難體會的痛苦和忍耐’，究竟是什么呢？”《環(huán)球人物》記者的提問引起了楊超的強烈共鳴：“上個世紀八九十年代，我的很多同學都選擇了出國、下海、經(jīng)商。我1996年博士畢業(yè)留校，有人嘲笑說‘沒出息’。有段時間環(huán)境的確是這樣的?！?/p>

回憶起過往，楊超感慨萬千：“很多航空人都坐過‘冷板凳’，但是在此期間，又不能真的坐在那里，要不斷搞點小發(fā)明，或者關注國內外理論，研究別人的東西。這樣做，是為了保持良好的技術狀態(tài)?！北３诌@種狀態(tài)的原因，就是為了確保當國家一聲令下時，能隨時隨地全力以赴地沖上去。楊超說，大多數(shù)堅持至今的航空人，都是經(jīng)歷了時間的洗禮和世俗的考驗，在千錘百煉后詮釋了熱愛與忠誠的含義。

“那您就從來沒有動搖過嗎？特別是技術攻關遇到困難的時候?！睂τ凇董h(huán)球人物》記者的提問，楊超非常堅定地說：“從來沒有！關鍵技術攻關在科研中是必然要碰到的，可能有的人碰到的多一點，有的人碰到的少一點，但這就是科研的真諦！”無論是他還是他的學生，都從來不會抱僥幸心理，“有時候越是碰到需要攻關的課題，我們越是眼前一亮，因為很多創(chuàng)新理論都是在攻關中誕生的，這是出成績的大好機會！”

長期以來，中國航空人培養(yǎng)了一種愛國的自覺意識?！盁o論走到中國航空的哪個單位，幾乎都能看到‘航空報國’的標語，因為我們所有人都知道，盡管我們中的大多數(shù)人都沒有走到臺前接受鮮花和掌聲，但中國航空和中國航天一樣，都是強國的重要支柱?！痹谶@種默默無聞的奉獻中，所有參與過國產(chǎn)大飛機項目的科研人員都有一種獨特的氣質，楊超說：“中國航空有一句話，航空報國、四個長期、永不放棄。四個長期就是長期奮斗、長期攻關、長期吃苦、長期奉獻。我想，這也很好地概括了我們這些中國航空人?！?/p>

“那有沒有一個瞬間，讓您感覺到：為了祖國，一切值得？”聽到這個問題，楊超不假思索地回憶起這樣一件往事。

那是2008年11月，楊超和數(shù)百名專家在上海大場，緊鑼密鼓地進行著C919的論證工作。“當天我們都知道，ARJ21將在旁邊的機場首飛?！彼腥艘廊辉谕业毓ぷ髦?，似乎忘了ARJ21首飛這件事。但是，當飛機從頭頂掠過的聲音響起來時，所有工作人員本能似地立刻沖出房間，一同望著頭頂翱翔的大飛機。楊超記得，當時他激動得淚流滿面，“我也清楚地看到，身邊所有的同事，全都落淚了?！?/p>

那一刻，運-10在地面，ARJ21在空中，C919在心里。國產(chǎn)大飛機未來的希望，如今就在大場的那座豐碑上鐫刻著：永不放棄！