C-919商業首飛,我們需要擔心美國對它制裁嗎?_風聞
酷玩实验室-酷玩实验室官方账号-06-01 08:37
2023年5月28日,國產大飛機C-919的首個商業航班東航MU9191於上午從上海虹橋機場起飛,耗時2小時25分鐘,平安降落在北京首都國際機場。
這一刻的到來意味着中國商用大飛機的歷史要分為兩段,中國也有自己的商用大飛機了。
但是在很多討論的時候,現階段C-919國產化率低依舊是很多人關注的重點。
現在一般認為C-919只有60%的國產化率。
所以在很多關心C-919的人討論的場合中會有人會祭出這樣一張圖片:

或者這張圖:

然後説,除了機身部分、機翼和尾翼,都是外國貨。這麼多外國貨C-919為什麼怎麼敢説這是國產的呢?難道不怕美國製裁嗎?
確實,小的時候我們就曾經被教導過,中國產業雖大,但是核心還是勞動密集型產業。高端的製造業我們高攀不起,別人造一架客機,我們要用一億件襯衫才能賺回來。
但是今時不同往日,這麼多年過去了,那些看似有理的論斷就在我們中國人民以及來自他們之中最優秀科學家、工程師們的辛勤工作下被一個一個地證偽了。
誠然,我們在一些子系統上面距離世界頂級還有很長距離,但是中國工業早就過了國產不如買國外、國外進口零部件牛X、國產頂尖產品和中國人沒太多關係的時代。
今天我就來給大家祛祛魅。聊一聊C-919的國產化究竟行不行?中國人能不能造出全國產化的世界級商業飛機?順便説一下C919究竟怕不怕美國製裁。
01
針對國產化率的問題其實答案很明顯,畢竟波音和空客的本土化率也就70%上下啊:


事實上,即便到了現在空客和波音的官網裏面還可以感覺到他們以全球化採購和全球化供應鏈為榮。
誠然,具體到C-919項目,在現在這個中美關係抵達歷史低點之一的時刻,C-919現在有很多關鍵子部件是競爭對手國家這一點是巨大風險。
但是C-919作為立項在上個全球化時代的產物,尋求國際合作甚至直接採購潛在競爭對手國家的關鍵產品本身就是符合當時的時代需求的。
縱使現在C-919很多東西就是外國的,但是這並不意味着,未來不能國產,而我們國內獨供的部分並不意味着難度低,技術含量少。
02
首先我們來解決第一個問題,我們很多東西是不能國產嗎?
這個問題,老外可以幫你回答,當然不是。

這位老外在看到C-919的國內外供應商對照表後,有了一段這樣評價:
“對於C-919的所有國外生產零部件,他們(指中國)已經或即將擁有國內替代方案。這是他們的B計劃,這也是為什麼沒有進一步針對C-919的制裁。因為進一步的制裁將終結C-919與波音、空中客車、羅羅等的合作”。
而那張圖裏面的表就是這個表:C-919國內外主要供應商一覽。

那現在就到了喜聞樂見的介紹製造國之重器的公司環節了。
第一個,我們説説表裏沒有國內對應公司的高升力系統(環控系統在表中出現了重複,有對應公司)。
高升力系統究竟是什麼呢?那就是它:

小學二年級的時候大家都學過,現代飛機常用的增升裝置包括:
1)前緣縫翼:通過在機翼前緣增加可活動縫翼改變機翼彎度,從而增加機翼升力係數,能提高飛機的失速迎角;
2)後緣襟翼:通過在機翼後緣增加可活動襟翼改變機翼面積,也能改變機翼彎度,提高機翼升力。
而這些縫翼和襟翼以及其驅動控制系統就叫做高升力系統。
那麼你説我們有沒有能力造出自己的高升力系統呢?
造出過比C-919大很多的運20的中航西飛就笑笑不説話。

那麼之後可能會有人説,航電我們還是採用國外的,民用都比不過國外的,就更別説軍用了。
這個就是典型的張冠李戴了。
民航飛機的航電系統包括:通信系統、數據輸入及控制、導航與定位統、FMS(飛行管理系統)以及雷****達系統等板塊。當然機載娛樂系統也屬於航電系統。
這些方面且不説軍用航電系統的傳感器數量遠多於民航飛機,雷達等相關裝備也比民用複雜得多。

商飛產業鏈在製造新舟600、ARJ-21等支線客機的時候,早就已經有了全套的產業佈局。可能需要完全從頭研製的也許就是機載娛樂系統,畢竟現在大家都想自己面前就有個屏幕可以自己看嘛。
更重要的是,在一般人看來技術難度最高的雷達領域,我國民用雷達領域最新產品技術可是世界第一啊。
別的不説,我國有世界上第一家純民用有源相控陣雷達上市企業納睿雷達,主業就是做極化有源相控陣氣象雷達的。世界其他地方,不管是地上的還是天上的,氣象雷達****沒有批量用有源相控陣的,更別説以此為主上市的企業了。

至於國內軍用雷達嘛,如果去過珠海航展的朋友就知道,現在國內雷達企業沒有個有源相控陣,都不好意思給其他人打招呼。
這時候,見多識廣的人可能就要把話頭落在老生常談的發動機上了。
拋開專利問題和制裁問題,不得不説,發動機可能是我國現在與世界頂尖子系統領域差距相對最大的一部分。

C-919安裝的LEAP-1C發動機幾乎是現在190座級幹線客機最先進發動機,也是CFM公司最新的心血。該系列的三款發動機LEAP-1A/B/C分別在空客-320NEO,波音-737MAX和C-919上服役。
如果從底線思維的角度來説,**我國有兩款可以潛在用於C-919的發動機,分別是CJ(長江)-1000A和WS(渦扇)-20。**這兩款發動機是我國大涵道比發動機不同發展階段的代表作,但是相比於現在安裝在C-919上的LEAP-1C還是有一定差距的。
從血緣關係上看,這三款發動機是親戚。
LEAP-1系列的研發的目標就是為了取代已經服役改進並且大量在各種民航機上使用的CFM-56系列的大涵道比渦扇發動機。
巧合的是,WS-20發動機是基於我國WS-10系列發動機核心機研發的大涵道比發動機,而WS-10發動機的核心機正是源於美國F101發動機CFM-56系列發動機的核心機。

根據觀察者網施佬的考證,早在1979年夏秋之交,航空工業部門便已經鎖定了CFM-56這種:家族血統是大推力軍用渦扇,“派生型”又是民航渦扇的產品,作為主要的借鑑參考對象。1985年秋天左右,有關CFM-56的結構測繪和分析研究就基本告一段落。
從發動機血緣學的角度來説,基於同一個核心機發展起來的發動機必然是一家子。畢竟它是核心嘛。
所以WS-10和20在血緣上某種意義上説是CFM-56在中國的直系後代。
而基於我國WS-10/20研究成果,進一步加強國際研究合作的,性能更加先進的CJ-1000A,從血緣上説和現在C-919裝備的LEAP-1C是表親。
早年間,商發公司的WS-20和CJ-1000A曾經以SF(商發)-A和SF-B的型號名稱伴隨C-919出現在各路展會上。

外界對於他們的性能到現在也是多有猜測,但是不得不承認,兩者距離LEAP-1C仍舊有一定差距。
WS-20可以對標CFM在上世紀90年代初為空客A320開發的CFM56-5B。而商發公司脱離老式核心機架構,重起爐灶的CJ-1000A仍然只是一款設計指標強於CFM-56-7系列發動機並以LEAP-1C為目標的大涵道比發動機。
不得不説雖然現在我們飛機已經治好了心臟病,但是相比於世界級的大心臟還是有一定距離。

2022 年末中國航發商發組織召開了加速推進CJ-1000A適航取證工作動員會,WS-20也已經在運20上批量使用。有兩套備用方案的C-919已經可以保證即使美國有一天制裁,迫使C-919更早的轉入全國產化,飛機也不會沒有動力。
但是屆時C-919在商業航空上最看重的燃油經濟性、穩定性、壽命等方面都會遇到一定的考驗。
03
説完了國產化替代的問題,接下來就要回答下一個問題了。
現在C-919上中國產的東西技術含量低嗎?需要擔心和美國脱鈎嗎?
我的回答是國產的零件技術含量並不低,甚至很多地****方技術含量很高。而現在C-919國產零件的供應廠家,很多就是國防軍工產業鏈上的供應商,是我國先進製造產業鏈中國產化率最高的那一批。
C-919明面上已知全國產化的部分主要是在機身、機翼、機頭和尾翼上。首先讓我們看一下參與這方面的全明星研發隊伍。
在國家的協調下,航空工業下屬的中航西飛、成飛民機、沈飛民機、洪都、哈飛、昌飛、特種所和FACC 等8 家單位承擔了C-919 飛機的機頭、機身、機翼、翼身整流罩、吊掛等絕大部分機體結構件的研製工作。
這可是全中國民機設計的精華,我相信很多朋友都對他們的名聲如雷貫耳,在這我就不細説了。
落實到量產方面,機身等部位的生產難度和技術含量主要體現材料和製造工藝兩個部分。
材料方面,近些年產業上最關注的莫過於碳纖維複合材料在客機上的應用以及對應帶來的減重以及飛行經濟性的提升。

採用碳纖維材料的部件比傳統的鋁合金部件要輕30-40%,但是在剛度、耐腐蝕、韌性、抗疲勞、耐高温等性能方面卻更優秀。
在這方面,我國碳纖維技術起步雖然比較晚,但是已經在C-919項目上嶄露頭角。
根據研究報告,C-919所使用的主要材料中,鋁合金佔比達到65%,鈦合金佔比9.3%,超高強度鋼佔比6.9%,複合材料佔比11.5%。由於大規模採用包括鈦合金、複合材料的先進材料,C-919整體減重7%左右。

這個數據雖然相比於787複合材料佔比50%左右的比例還有很大差距,但是作為中國第一款商用大飛機。在用料相對保守的情況下,已經足夠喜人。而且C-919已經在設計之初就使用了部分現在最先進飛機大量採用的T800級碳纖維。
或許看到這,各位有些喪氣,但是別急。在C-919從圖紙飛上藍天的這十來年,就是我國碳纖維等複合材料產業有長足發展的十來年。
以光威復材、中復神鷹、中航高科為代表的一系列複合材料公司已經突破封鎖,實現了從T300到T800級別碳纖維材料的量產突破和在先進軍機上的使用。同時各家公司正在向T1000乃至T1200的碳纖維大規模量產發起突擊。

這意味着什麼呢?
這意味着設計定型時候由於中國當時供應鏈產量不足導致的設計保守留下的遺憾,可以很快在之後的飛機上得到彌補。
根據中國商飛規劃,C-919 採取分步走策略,安全穩妥地提高複合材料使用比例,碳纖維複合材料從10%-15%提升到23%-25%,預計未來C929 預計復材佔比將達到50%。
在積累完成足夠數據之後,在改進型號的C-919上,我們完全可以對標美國的波音787完全淘汰T300而採用T800乃至更高級T1000複合材料(注意不是終結者哦!)。
C-919作為中國商用大飛機的開山之作,我國敢於在全面國產的機身、機翼上面運用自己的先進材料,就證明我國已經成為世界上屈指可數(甚至是世界前三)敢於在商用大飛機上大規模應用先進材料的國家了。
説完了材料部分,我們再來關注製造部分。
鍛造這個詞,很多人既熟悉又陌生。
熟悉是因為無論是古裝劇還是鍛刀大賽抑或是各種工廠之中,都會看到各式各樣的錘子在錘擊形態各樣的金屬,把它鍛造成刀或者其他千奇百怪的產品。
有人會覺得鍛造有啥難的,就一個錘子砸下去嘛。
那如果我説錘C-919部件的錘子,一錘子壓力可以達到8萬噸,你會怎麼想?
這可不是騙人的。
在德陽,有個公司叫中國****第二重型機械集團公司。這個公司有個13層樓高的,世界上最大的模鍛壓機。

該模鍛壓機地上27米高,地下還有15米,總高42米,光重量就達到約2.2萬噸,單件重量在75噸以上的零件68件,堪稱巨無霸。
而更無敵的是,目前世界上擁有4萬噸級以上模鍛壓機的國家,只有中國、美國、俄羅斯和法國。
在這台機器面前,一個寬1.2米、高2.8米、重達1.6噸的主起落架外筒只需要鍛壓幾秒鐘就可以成型。
C-919除了這個起落架之外,還有用於連接機翼和機身的鈦合金上下緣條鍛件等130多個部件,都出自二重萬航。
有了這些那麼飛機的框架結構出自哪呢?
這塊那就要看國內航空鍛造領域國企大哥——中航****重機了。
其旗下子公司宏遠鍛造就是對接包括C-919以及波音、空客、羅羅等公司的重要民航鍛造企業。
作為中航工業旗下的鍛造企業,其官網上寫道:公司擁有自營進出口權,不僅為國內市場提供優質的鍛鑄件,還與波音、空客、UTC、賽峯起落架、GE 、羅羅等世界著名公司建立了長期穩定的貿易合作關係,年出口額穩定在2000萬美元以上。
考慮到這個官網很多信息還停留在2014年(非常國企),我們有理由懷疑現在穩定出口額應該更高。
雖然現在根據公開資料,我們無法找到直接報道證明中航西飛承包地包括中央翼盒的機身中段的內部鍛件是採購自中航重機旗下的宏遠鍛造。

但是作為長期與大型飛機打交道的國際領先公司,他們是有能力承接C-919機身鍛件的製造的。
根據網上2017年的報道,該公司為C-919提供了“40餘項高品質B狀態交付框梁、吊掛、連接杆等類型鈦合金材質及新材料鋼研結構件,為大客完成國產使命提供了重要的‘骨架’支撐。”
那麼製造出來之後驗收這些成品件的標準是什麼呢?
在C-919推進試飛項目之前或者説所有正常研發的飛機推進試飛項目之前,都會經過一個實驗,即全機靜力實驗。
在這個實驗裏,我們的C-919要經過不停地加壓,來實驗飛機的材料、鍛件、連接點等等,能不能經受住極限重力的考驗。
根據採訪,C-919飛機副主任設計師趙峻峯説,C-919大概70噸,2.5倍就是170多噸。做極限試驗時,還要加1.5倍的安全係數,相當****於260多噸的載荷。

這可是相當於接近4倍自身質量了,想一想你瞬間體重翻4倍是什麼感覺。
此外飛機還要經受鳥撞、全機疲勞等多種實驗。
可以説很多人看不起的機身、機翼、垂尾的製造恰恰是飛機穩定飛行的根本和最重要的安全底線。
這些鍛件、鑄件、複合材料的製造機器也是很多想造大飛機而不得的國家難以逾越的瓶頸。這些看似普通、沒有炫酷電子產品加持的機器才是大國與普通國家的分界線。
很幸運,在這方面,我們擁有完整的產業鏈。
尾聲
雖然我們完成了C-919的商業首飛,但是我們依舊可以感受到未來路漫漫其修遠兮。
C-919由於定型時間早於最近十年我國很多先進產業騰飛,所以相對更早的定型為現在的C-919留下了不少的遺憾。但是這也意味着未來C919有很大升級改造空間。
而在中美對抗,高科技脱鈎的背景下,以前建立於中美合作製造,以降低獲得歐美適航證難度的默契正在逐步被打破。
C-919隨着其發展無疑將遇到越來越多發展阻礙,這也意味着國產替代的巨大產業機遇。
**可以想見美****國人遲早會以C-919有軍用潛力,威脅美國國家安全為由折騰我們的C-919項目的。**畢竟美國就是把包括就是把C-135特種機平台改成客機,把DC-10改成加油機,把波音737、767改成反潛機、預警機、加油機等等。
而美國最擅長的就是把自己幹過的事情説成是別人乾的事,畢竟人很難想象沒經歷過的事情。
所以如果美國真的有一天以此來制裁我們,我們也不要驚訝。而更應該注意全面國產化的歷史性產業機遇。
當然之後如果某一天C-919最後走上了軍民共用的道路,請你不要驚訝,也不用感嘆美國的強大“預言”能力。畢竟兔子是最大的美粉,只不過粉的不一定是現在走下坡路的美國而已。****