睡前消息459期文稿：CR929飛機刪掉R，還能上天嗎？_風聞

大家好，2022年7月17日星期日，歡迎收看第459期睡前消息，請靜靜介紹話題。

4月24日，中國商飛CR929副總設計師、復材中心副主任孟慶功在上海防疫志願者工作中勞累過度，突發心肌梗塞。因防疫期間急救效率受影響，孟慶功未能得到及時搶救，不幸逝世。

請問督工如何評價孟慶功的工作，孟總師的逝世又會給CR929項目和中國大飛機來説造成多大的挫折？

根據公開資料，孟慶功原本在西安第一飛行設計研究院工作，因業務能力突出，在國家調集精鋭力量，重建中國大飛機產業技術隊伍的背景下被調往商飛。一飛院是負責開發軍機的單位，因為涉密原因，我們找不到多少介紹孟慶功生前業績與貢獻的資料，能夠確認的，是孟慶功先後經歷了商飛三大型號，ARJ21、C919、CR929，項目經歷非常豐富。

少數孟慶功掛名的論文，以及孟慶功近年來公開出席的活動，都與複合材料有關。2017年首飛的C919，複合材料佔結構比例一般估計為12%，樂觀估計也不超過15%，相比波音、空客的對標新型號都更低。

而CR929的前機身複合材料全尺寸筒段於2018年底下線，整機複合材料比例超過了50%，和波音787、空客A350基本達到了同一水平，這背後無疑有孟慶功的貢獻。

所以孟慶功的犧牲不僅是防疫志願者的悲劇，更是中國航空工業的重大損失。

  

至於孟慶功去世，會給CR929項目和中國大飛機事業造成什麼樣的挫折，我認為可以從兩個方面來分析。

由孟總師負責主抓的複合材料是大飛機非常關鍵的核心技術。航空工業早就有“一代材料一代飛機”的説法，對於民航業來説，燃油成本更是生命線。一架幹線客機的使用壽命約為25到30年，4萬多起降架次，在此期間它消耗的燃油價格會達到飛機本身價格的3~4倍甚至更多。

要節約燃油成本，除了提高發動機的效率，主要靠減輕飛機本身的重量，而減輕重量的主要手段，就是用複合材料代替金屬製造飛機各種結構組件。每一架飛機如果減重一克，帶來的經濟價值遠大於撿到一克黃金。

 

目前波音和空客兩家新客機型號的機身、水平尾翼、整流罩、襟翼、方向舵等部件都普遍換成了碳纖維複合材料。翼肋作為大飛機機翼的關鍵承力部件，目前仍然需要用金屬製作，但也一直有研究人員在嘗試用複合材料來替代。從C919到CR929，複合材料的比例從12%提升到了50%，而中國目前最先進的殲20戰鬥機，碳纖維複合材料的比例也只有27%。

CR929採取如此激進的技術方案，就是為了能夠對標波音787和空客A350，因為一款大飛機成熟型號的生命週期可能很長，立項的時候必須要有一定的前瞻性，要考慮到20年之後的市場。如果飛機一問世就已經在油耗指標上落後，或者整體系統優化不夠，沒有後續改進的空間，那麼就算飛機本身賣得更便宜，也很難在航空公司那裏打開市場。蘇聯造的民航客機沒人用，長期油耗改進潛力小是重要原因。

 

簡單來説，碳纖維複合材料就是把排列整齊的碳纖維絲束“蘸上”融化的熱固樹脂，纏繞摺疊成型，再加熱讓樹脂凝固，就製成了以碳纖維為筋骨，以樹脂為填充劑的複合材料部件。

在實際製造的時候，為了保證複合材料部件的可靠性，往往需要實現從設計到製造的一體化，經常為了一個部件，就要從頭開一條鋪帶生產線，事先設計好材料的單層厚度，以及鋪層的區域、順序和角度。在複合材料上鑽孔時，刀具的材質和轉速都會影響材料的整體結構性能，需要反覆實驗才能確定合適的參數。

另一方面，民用大飛機作為航空工業乃至整個人類工業體系的頂峯產品，除了要生產複合材料、發動機、氣動外形、機電、航電、飛控等各個高技術子系統，最困難的地方還在於這些組成部分之間是高度耦合，互相影響的。雖然今天大飛機已經普遍採用複合材料，機身筒段一次成型，並且用電傳控制取代了機械傳動，但大飛機的設計製造仍然不算模塊化。

作為一種要和自身重力較勁的航空設備，飛機在左右滾轉時，油料也會跟着傾斜流動，這會導致飛機重心的變化。飛行過程中，飛機對沿機身縱向佈置的油箱不同的使用順序也會導致飛機重心變化，影響到飛行員俯仰操作的手感。

還有，大飛機內部的電、液、氣各種管線架構一旦起飛就沒法修理，必須綜合考慮防漏、防高温、防結冰、防污染等因素，往往需要安排故障備份管道。飛行員當然希望是備份越多越好。但如果為此留了太多安全冗餘，又會增加整機重量。

因此，大飛機在外形設計上極為保守，任何改動都很容易牽一髮而動全身。雖然CR929相比C919外形看起來差不多，但絕不意味着將後者簡單放大就能得到CR929的設計藍圖。最簡單的區別，隨着飛機的放大，飛行員在飛機起降時的視覺參照就會發生變化，相應的駕駛艙視野、飛行員培訓和飛控軟件就要做出調整。

再舉個栗子，波音737和空客320在外觀上有一個顯著的區別，就是波音737的發動機整流罩下面被“壓扁”了，不是標準原型。這是因為波音737原本就設計得比較“矮”，它的中央翼盒結構和機身的融合程度更高，起落架也比較短，結果就是機翼下表面離地面很近，等到新機型為了提高效率要換裝涵道比更大，也就是直徑更大的渦扇發動機時，才發現空間不夠了，但如果要加長起落架，那又要調整起落架艙，跟着就是機身內部結構的一系列連鎖調整。最後波音把發動機在機翼上的安裝位置改得更靠上，空間還是不夠，又對發動機整流罩下半部分做了改型，壓扁了發動機外形，總算是規避了發動機擦地的問題。

但這樣一來，飛機在大推力飛行時的力矩平衡又發生了變化，於是波音又修改飛控程序，結果改出了bug，最終導致了印尼航空和埃塞俄比亞航空的兩場空難慘劇，波音737 MAX一度被全球禁飛。只是因為全球大飛機市場的壟斷程度實在太高，沒有競爭對手趁機搶市場，波音的百年基業才沒有毀於一旦。

 

如果有人能夠發明一種超級材料，讓電池的能量密度達到航空燃油的水平，那麼就可以在不影響飛機氣動外形、承力結構、重心分佈的限制下，拉長縮短動力部分、增減電池電機、調整佈線，軟件控制，設計出兼顧經濟性、可靠性和其他需求的機型，波音和空客在大飛機領域積累的經驗技術優勢就會一夜之間化為烏有。電動飛機取代燃油飛機一定會比電動車取代燃油車還要快。但是現在的基礎物理學和化學不允許這樣的神奇材料存在，我們還是隻能老老實實地沿着可行的道路，一步一個腳印地前進。

正因為大飛機的設計製造極其複雜，很多設計思想和技術知識根本沒有辦法用語言文字加以表述，只能通過做項目，帶學生的過程完成傳承。大飛機的總設計師以及子系統總負責人因此顯得尤其重要，他們的作用類似於樂隊指揮，讓各個研發團隊可以專心磨練技藝，發揮聰明才智，有人做得過了頭或者拖了後腿，總師就會根據項目的總體目標進行糾正。

因此，孟慶功的不幸逝世，不僅是CR929項目的重大挫折，更是對中國大飛機事業的沉重打擊。不過就算沒有失去孟總師，在複合材料領域之外，CR929項目和中國大飛機仍然面臨着其他巨大的困難與挑戰。

作為中俄合作開發的遠程寬體客機項目，關於CR929的各種傳言一直不斷。自今年俄烏戰爭爆發以來，西方國家已經禁止向俄羅斯提供服務和出口飛機零部件，外界甚至傳言俄羅斯客機將由於得不到維修和零部件更換而在幾個月內停飛。

6月17日，中國駐俄羅斯大使張漢暉表示，中國將向俄羅斯提供飛機零部件，且中方不會對中俄航空公司的合作作出任何限制。這一表態也被解讀為中國官方對CR929項目的背書。

6月21日，俄羅斯工業和貿易部部長曼圖羅夫表示，CR929客機正在重新設計，西方零件設備供應商將逐漸退出，CR929將只使用俄羅斯和中國製造商的組件。看起來這似乎又是西方制裁推動了中俄合作。

然而就在幾天之後，俄羅斯方面又傳來了不一樣的聲音。6月29日，俄羅斯副總理鮑裏索夫在“未來工程師”論壇上説，俄羅斯目前正在減少參與CR929項目，而中國對俄羅斯的技術和服務已經越來越不感興趣了。

督公，你如何評價俄羅斯在CR929項目上的態度變化？俄羅斯方面在CR929項目上給了中國哪些幫助？中國和俄羅斯在這一項目上的合作前景又將如何？

中國選擇俄羅斯合作開發遠程寬體客機，有技術和市場兩方面的考慮。不過至少目前來看，當初設想中的優勢互補並沒有實現。

在技術上，俄羅斯在開發大型飛機上的經驗更為豐富，在發動機、金屬加工等領域相對中國也有一些領先優勢，中國商飛和俄羅斯合作開發CR929還有一個關鍵因素，那就是希望藉此獲得俄羅斯複合材料非熱壓罐加工技術。

前面説過，碳纖維複合材料需要加熱才能最終成型，為了消除材料中的空隙，加熱環節通常要在熱壓罐中進行，如果要加工大型的部件，就要建造更大的熱壓罐。NASA為了製造直徑10米的複合材料運載火箭，曾經專門建造了直徑12米，高24米的熱壓罐，設備製造、運輸、安裝的耗資超過1億美元，而這還不包括成型消耗的高壓液氮和能源費用。

如果可以不用熱壓罐，就能讓成本大大降低，而且不受尺寸限制，這種工藝就稱為非熱壓罐加工技術，簡稱OOA。但問題是，俄羅斯的OOA技術同樣是從德法引進的，而且並不打算同中國分享。

在歐洲、美國和日本，OOA工藝出現已經很久了，但是各國大型飛機制造企業以及適航審定部門都沒有采用，越是複合材料處理能力強的國家越謹慎，只在小艇、浴缸、無人機一類領域應用。反倒是碳纖維生產能力差的俄羅斯大膽用到民航客機領域，中國不當俄羅斯的二傳手，未必不是好事。

 

OOA工藝關鍵環節，雙層真空袋成型工藝（DVB）示意圖

在市場方面，CR929不像C919，後者5500千米的航程差不多是中國國土端到端的距離，雖然比波音737MAX、空客A320 NEO都要短，但已經足以覆蓋中國國內以及中國到周邊國家的大多數航班。C919獲得千架訂單的新聞可能有一點水分，起碼説明了這架飛機的市場前景比較明朗。

但CR929的設計航程為12000千米，生來就是要飛跨國乃至洲際航線的。對於CR929來説，中國人口規模夠大但國土面積有限，俄羅斯國土面積夠大但人口規模有限，都很難單靠國內市場支撐起這樣一款飛機，但如果中俄能夠聯手開發到歐洲、中東地區的航線，那就能為CR929的後續發展提供有力的市場支撐。

就這樣，中國方面要求俄方轉讓核心技術，並且認為應該由俄羅斯負責國際市場的開拓，而俄羅斯則希望不用轉讓技術就能獲得中國市場，甚至還希望利用CR929項目拿到資金後發展自己的“伊爾-96”大客機項目。早在2020年，雙方的分歧就已經公開化。從現在的各方面自老看，俄方在CR929項目上既沒有給中國提供實質性幫助，也沒有表現出應有的合作態度，中國商飛技術團隊已經不耐煩了。

https://xueqiu.com/4725038616/160410588

2021年下半年，網上開始有“CR929首機已經開工製造”的消息傳出。但細看一下，會發現來源都是俄羅斯媒體的報道。根據俄媒的説法，俄羅斯將提供PD-35發動機作為CR929的動力，並且正在製造CR929的機翼和起落架，工程技術中心也放在莫斯科，上海的設計辦公室只承擔部分設計工作。對於這一説法，中國商飛並未表明官方態度。俄副總理近日對CR929項目發表消極言論，中國商飛也沒有做出任何回應。

https://m.gmw.cn/baijia/2021-09/02/1302531003.html

https://mil.news.sina.com.cn/2021-10-13/doc-iktzscyx9360237.shtml

對此，我的看法是，中俄在CR929項目上已經處於分道揚鑣的狀態，中國人的寬體大客機可能要晚些年才能飛起來，而飛起來的時候，很可能名字裏已經沒有代表俄國的R了。

按照航空工業的規律，如果CR929首機真的已經開始製造。那麼設計方案應該已經基本凍結。但CR929至今連動力方案都沒有敲定。本來CR929計劃用美國通用電氣或者英國羅羅公司的發動機先完成裝機和首飛，後續再換成俄羅斯的PD-35和中國自己原來説的長江2000，現在説的AEF3500發動機。

中美貿易戰期間，俄羅斯認為西方的態度會迫使中國加強和俄羅斯的合作。而最近俄羅斯遇到最嚴厲制裁，西方又認為中國將不得不放棄和俄羅斯的合作，以免在發動機和其他系統上和俄羅斯一起遭到制裁。

https://www.flightglobal.com/aerospace/sino-russian-cr929-to-be-another-casualty-of-ukraine-invasion/148135.article

如果CR929不能使用通用或羅羅的成熟發動機，選擇等國產發動機的話，可能要至少等到2025年，而裝機之後還要試驗、調整，首飛就要等到2028年甚至2029年了。俄羅斯就算想幫忙也幫不上，因為俄羅斯的PD-35發動機同樣不成熟，進度也不會比AEF3500快很多。

而且，CR929項目歸根結底，是中國建立獨立自主大飛機產業鏈這個過程中的一個環節。CR929項目和俄羅斯合作的根本目的，就是為了讓CR929能儘快造出來並且飛起來。只有有了能飛起來的飛機，很多系統的調試、磨合、改進才能夠進行，才能明確下一步的方向和目標。實現不了這個目的，和俄羅斯的合作就失去了意義。如果CR929項目最終流產，對已經起步的中國大飛機產業來説意味着耽擱和延誤，但俄羅斯離開了中國的資金和市場支持，在未來的民用大飛機領域就只能出局了。

俄羅斯方面的配合這麼差，中國的寬體客機項目怎麼辦？

拖延一下也不是大問題，坦率的拖延可能比不透明的樂觀更好。

中國的航空工業脱胎於國防體系，習慣了對自己人保密，也喜歡趕重大時間節點搞“獻禮”。商飛之前宣傳C919時，對項目節點一再給出樂觀預期，先是要14年首飛16年交付，後來又改成16年首飛，試飛取證的時間從19年説到20年，20年又説到21年，如今仍然沒有全部完成。這雖然有疫情影響的客觀原因，但也的確製造了惡劣的影響，讓普通人覺得到商飛一再跳票，失去了對國產民航工業的信任。

其實十年的開發測試，本來就是一款幹線客機應有的研發週期，C919的進展並不算特別緩慢，把耽擱和失誤展示給公眾，才能產生正確的科普效果，也是對人民節衣縮食投資負責的表現。越是掩飾，人民的耐心就更差。

至於寬體客機CR929，目前的進度也屬於正常範圍，而且沒必要擔心俄羅斯退出之後和西方合作。之前我們民用航空工業宣傳上的一大失誤，就是不該在項目早期過度吹噓國產化率，也不應該強調產業鏈佈置在西方體系之外。在起步階段，能掌握多少子系統的生產鏈並不是需要糾結的問題，最重要的事情是造出飛機，建起產業鏈，慢慢引導其他分系統的製造。

現在我國大飛機國產化進程的指導思想已經明確走到了正確方向，是“中國設計並完成飛機級系統集成、面向全球招標，逐步提高國產化”。先從產業鏈微笑曲線的兩端入手，自行完成設計、組裝，以自己的品牌獨立銷售，把附加值最高的環節掌握在自己的手裏，再以上下游的需求作為驅動力，去逐步突破那些尚未攻克的技術環節。

在C919立項之初，國產率目標僅為10%，而如今C919國產率已經超過了50%。雖然還有很多關鍵技術和零部件沒有攻克，但50%畢竟好過10%，從50%到100%，也終究要比10%到100%更有希望。一些中國企業也在這一過程中完成了國產替代，並進入了波音和空客的全球產業鏈，比如航空工業集團下屬的成都民機公司，曾一度成為波音787客機方向舵的唯一供應商。

總而言之，一個民用大飛機項目，沒必要搞得雲裏霧裏。最近國產長江2000發動機項目改名叫AEF3500，大大方方告訴大家我就是要開發一個35噸推力的渦扇發動機，我覺得是個好的開始。

同樣道理，就算俄羅斯退出項目，就算我們需要和西方國家合作才能搭建CR929產業鏈，最起碼也解決了 “有沒有”的問題。然後我們才有資格討論細分領域的未解決問題和落後之處。如果因為擔心和西方國家合作，就叫停項目，等着所有分項技術都在可控範圍內才造大飛機，結果必然是大飛機也沒有，分項技術也出不來。

做個類比，十幾年前的中國人根本不擔心芯片方面的落後，也沒資格擔心。只是隨着國內芯片產業鏈逐步建立，光刻機、EDA軟件、工藝製程這些名詞才被普通人瞭解，越來越多非專業人士才開始意識到中國的芯片到底為什麼落後。意識到落後之後，一步一個腳印的追趕，把一個大問題轉變成若干個小問題逐個攻克，才是進步的常態。

在這個只有兩三個大型企業能造幹線客機的世界上，有資格談“落後”是一種光榮。千萬不要因為莫名其妙的自尊心把光榮變成笑話，也不要因為完美主義強迫症把項目毀掉。

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