中國(guó)科 “跡”｜國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919成長(zhǎng)記（下）

層層攻關(guān)：

以初心鋪就國(guó)產(chǎn)客機(jī)自研之路

2006年大型飛機(jī)專項(xiàng)納入國(guó)家重大科技專項(xiàng)規(guī)劃；2007年2月國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議正式批復(fù)大型客機(jī)專項(xiàng)立項(xiàng)，確立“自主研制、自主設(shè)計(jì)、自主總裝”的發(fā)展路線；2008年中國(guó)商飛在上海成立，2009年正式發(fā)布C919機(jī)型，整機(jī)研發(fā)全面鋪開。

很多人好奇C919名稱的含義，定名時(shí)研發(fā)團(tuán)隊(duì)反復(fù)斟酌：首字母C，既是中國(guó)China的縮寫，也寄托著未來民航市場(chǎng)形成中國(guó)商飛、空客、波音三方并行格局的期許；第一位數(shù)字9，取“長(zhǎng)長(zhǎng)久久”之意，盼望國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)長(zhǎng)久翱翔藍(lán)天；末尾19，代表這款客機(jī)最大載客量190座，精準(zhǔn)匹配國(guó)內(nèi)主流中長(zhǎng)途干線出行需求。簡(jiǎn)單三組字符，藏著一代航空人的初心，這份初心落在每一項(xiàng)自主突破的核心技術(shù)之中。

C919大型客機(jī)首飛機(jī)組

整機(jī)擁有400多萬個(gè)零部件，聯(lián)動(dòng)200余家配套企業(yè)、30所高校協(xié)同研發(fā)，任何部件的瑕疵都會(huì)影響飛行安全，團(tuán)隊(duì)聚焦氣動(dòng)、材料、飛控三大核心難點(diǎn)逐一攻堅(jiān)。

氣動(dòng)設(shè)計(jì)：

自研超臨界機(jī)翼，提升飛行經(jīng)濟(jì)性

機(jī)翼直接決定飛機(jī)阻力、油耗與高空穩(wěn)定性，海外相關(guān)核心氣動(dòng)數(shù)據(jù)嚴(yán)格封鎖。團(tuán)隊(duì)自主開展上萬次風(fēng)洞試驗(yàn)，中途出現(xiàn)機(jī)翼末端氣流分離、巡航抖動(dòng)問題；工作人員駐場(chǎng)綿陽風(fēng)洞基地兩月，迭代上千組翼型參數(shù)完成優(yōu)化。自研超臨界機(jī)翼相比傳統(tǒng)翼型巡航阻力降低約5%，搭配配套發(fā)動(dòng)機(jī)后，整機(jī)燃油消耗下降10%以上，經(jīng)濟(jì)性能對(duì)標(biāo)國(guó)際主流干線客機(jī)。機(jī)頭采用四塊曲面擋風(fēng)玻璃一體化承力設(shè)計(jì)，區(qū)別于海外機(jī)型六塊拼接方案，減少高空滲漏隱患，拓寬飛行員視野，強(qiáng)化前部機(jī)身抗風(fēng)壓能力。

機(jī)身材料：

鋁鋰合金國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)輕量化突破

傳統(tǒng)航空金屬自重較大，會(huì)限制載客量與航程。團(tuán)隊(duì)聯(lián)合材料機(jī)構(gòu)研發(fā)第三代鋁鋰合金，兼顧輕量化與高強(qiáng)度，但焊接工藝難度極高，筒段焊接試樣曾連續(xù)11次出現(xiàn)微裂紋。研發(fā)團(tuán)隊(duì)沒有下調(diào)安全標(biāo)準(zhǔn)，耗時(shí)一年半調(diào)整焊接溫度、焊接速度與保護(hù)氣體配比，徹底解決開裂難題。整機(jī)碳纖維復(fù)合材料用量約12%，機(jī)身主承力結(jié)構(gòu)大規(guī)模采用第三代鋁鋰合金，在滿足抗沖擊、耐高壓指標(biāo)的基礎(chǔ)上有效減重。

數(shù)字電傳飛控：

沖破算法封鎖，掌握飛行核心中樞

項(xiàng)目初期曾嘗試國(guó)際合作配套飛控硬件，但受美國(guó)出口管制法規(guī)與企業(yè)核心技術(shù)保護(hù)雙重限制，外方拒絕開放底層控制律與源代碼。數(shù)字電傳依靠計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理飛行數(shù)據(jù)、自動(dòng)調(diào)整姿態(tài)，是客機(jī)核心技術(shù)壁壘。我方自主編寫的控制程序送檢時(shí)，對(duì)方僅給出合格或不合格結(jié)論，不提供故障調(diào)試、參數(shù)優(yōu)化的任何支持。

總設(shè)計(jì)師吳光輝帶隊(duì)攻堅(jiān)三年，整合氣動(dòng)、載荷、氣象等多維度變量，完成上萬次仿真測(cè)試，迭代十七套控制方案，一套完整適配干線客機(jī)的國(guó)產(chǎn)數(shù)字電傳控制系統(tǒng)研制完成，實(shí)現(xiàn)飛控全流程自主可控。實(shí)踐證明，國(guó)際合作僅能互通硬件，保障飛行安全的核心算法無法依靠采購(gòu)交換。

C919首飛成功，吳光輝（左一）與機(jī)長(zhǎng)蔡俊

圖片來源：上海文匯報(bào)

除此之外，C919搭載國(guó)產(chǎn)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，擺脫境外衛(wèi)星信號(hào)依賴；整機(jī)航電底層代碼全部自主編寫，核心軟件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，用實(shí)打?qū)嵉募夹g(shù)成果兌現(xiàn)最初的研發(fā)初心。

全域試飛：

多場(chǎng)景極限工況驗(yàn)證整機(jī)性能

樣機(jī)總裝下線，只是研發(fā)的中間節(jié)點(diǎn)，嚴(yán)苛的適航試飛才是安全的最終考驗(yàn)。全球民航適航認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，所有飛行性能、極限工況、故障應(yīng)急方案，必須依托真實(shí)上機(jī)試飛驗(yàn)證，仿真數(shù)據(jù)無法替代藍(lán)天實(shí)測(cè)。

2017年C919完成首飛后，開啟長(zhǎng)達(dá)五年、六機(jī)四地全域試飛，原型機(jī)分別奔赴上海、西安、東營(yíng)、吐魯番/海拉爾四大試飛場(chǎng)地，覆蓋國(guó)內(nèi)全部極端氣候場(chǎng)景。盛夏時(shí)節(jié)奔赴新疆吐魯番，在地表45℃極端高溫下長(zhǎng)時(shí)間地面暴曬，驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、客艙空調(diào)、機(jī)載電子設(shè)備高溫運(yùn)行穩(wěn)定性；寒冬飛往內(nèi)蒙古海拉爾，在零下30℃極寒空域，測(cè)試油路防凍、儀器低溫啟動(dòng)性能。

其中風(fēng)險(xiǎn)最高、難度最大的科目是高空自然結(jié)冰試飛。高空云層水汽充沛，低溫環(huán)境下機(jī)身會(huì)快速結(jié)冰，冰層會(huì)改變機(jī)翼氣動(dòng)外形，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)飛機(jī)失速墜毀。為采集真實(shí)結(jié)冰數(shù)據(jù)，試飛員需要主動(dòng)駕駛飛機(jī)駛?cè)牒竦蜏卦茖樱泵娓呖战Y(jié)冰風(fēng)險(xiǎn)，地面團(tuán)隊(duì)全程監(jiān)控各項(xiàng)飛行參數(shù)，整套國(guó)產(chǎn)防冰系統(tǒng)順利通過這項(xiàng)高難度考核。

五年間，C919累計(jì)完成7000余小時(shí)試飛時(shí)長(zhǎng)。拿普通民航客機(jī)日常航線對(duì)比，一架每日往返短途航線的民航客機(jī)，一年飛行時(shí)長(zhǎng)約2000小時(shí)，7000小時(shí)相當(dāng)于常規(guī)客機(jī)三四年的營(yíng)運(yùn)飛行總量；項(xiàng)目還完成1694項(xiàng)適航審定科目，嚴(yán)苛程度遠(yuǎn)超普通消費(fèi)電子出廠檢測(cè)，每一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)都必須全部達(dá)標(biāo)。

全部測(cè)試順利通過后，2022年9月29日，中國(guó)民航局正式頒發(fā)型號(hào)合格證，這份證書代表國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)完全符合全球統(tǒng)一民航安全標(biāo)準(zhǔn)，具備全部商業(yè)運(yùn)營(yíng)資質(zhì)。

山海同筑：

大飛機(jī)牽起整條本土產(chǎn)業(yè)鏈

2023年5月28日，東航MU9191完成C919商業(yè)首飛，國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)正式投入日常民航運(yùn)營(yíng)。乘坐過的旅客能明顯感受到，該機(jī)客艙寬3.95米，乘坐空間更寬敞，噪音、新風(fēng)系統(tǒng)體驗(yàn)優(yōu)于同級(jí)別進(jìn)口機(jī)型。

C919的意義遠(yuǎn)不止方便出行。自立項(xiàng)以來，它拉動(dòng)國(guó)內(nèi)整條高端制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。過去大量需要海外采購(gòu)的航空鋼材、芯片、線纜、傳感器等零部件，借著大飛機(jī)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)本土自主生產(chǎn)。

依托大飛機(jī)攻關(guān)突破的隔熱材料、高精度傳感、智能溫控等技術(shù)，同步向下賦能民用領(lǐng)域，衍生出建筑保溫材料、醫(yī)療檢測(cè)儀器、家用節(jié)能溫控家電等新產(chǎn)品，航空研發(fā)的尖端技術(shù)實(shí)實(shí)在在改善大眾日常用品。

截至2025年底，C919確認(rèn)訂單超1000架，疊加海外意向訂單總量接近1500架，國(guó)內(nèi)各大航司均有采購(gòu)，也收獲多筆海外采購(gòu)意向。長(zhǎng)久被海外企業(yè)獨(dú)占的干線客機(jī)市場(chǎng)，迎來中國(guó)自研機(jī)型參與競(jìng)爭(zhēng)，全球航空制造行業(yè)格局由此改變。

尾聲

一鳴驚人，源于長(zhǎng)久積淀

若從2006年專項(xiàng)規(guī)劃算起，至2023年C919投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)跨度十七年；2007年大型客機(jī)專項(xiàng)正式立項(xiàng)至商業(yè)首飛，整機(jī)完整研發(fā)周期長(zhǎng)達(dá)十六年。縱觀這款客機(jī)的研發(fā)歷程，不存在速成的技術(shù)突破，所有成果都來自持續(xù)不斷的試驗(yàn)與測(cè)試：海量循環(huán)的風(fēng)洞測(cè)算、覆蓋各類極端環(huán)境的試飛、研發(fā)人員持續(xù)的故障排查，依靠一代代航空從業(yè)者長(zhǎng)期深耕才逐步實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)年運(yùn)-10未能完成的民航客機(jī)發(fā)展理想，由C919接續(xù)落地；海外長(zhǎng)期的航空技術(shù)封鎖，也在持續(xù)自主攻關(guān)下逐步突破。

任何高端裝備的成熟都離不開長(zhǎng)期打磨，翱翔天際的國(guó)產(chǎn)客機(jī)，是無數(shù)研發(fā)人員日積月累的成果。國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的發(fā)展之路，仍在向前延伸。

圖片來源于

《科技文物里的中國(guó)》

組編：中國(guó)科學(xué)家博物館組編

出版單位：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社

出版時(shí)間：2026年2月

中國(guó)科 “跡”｜國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919成長(zhǎng)記（上）北京西郊，有個(gè)大家伙 ！（下）

北京西郊，有個(gè)大家伙 ！（上）

中國(guó)科 “跡”｜鋼耀華夏 —— 薪火相傳

中國(guó)科 “跡”｜爐鑄鋒芒 ——自主研爐

中國(guó)科“跡”｜鐘刻秦山——核電振邦

中國(guó)科 “跡”｜鐘刻初心 ——秦山筑核

中國(guó)科“跡”|鈾跡留痕——薪火永續(xù)

中國(guó)科“跡”|踏山尋鈾——鑄核立國(guó)

中國(guó)科“跡”|礪箭飛天——神舟一號(hào)

中國(guó)科“跡”|筑夢(mèng)蒼穹——神舟一號(hào)

中國(guó)科“跡”|芯藏千秋志——三峽大壩

中國(guó)科“跡”|砼心鑄安瀾——三峽大壩

中國(guó)科“跡”|天塹變通途——武漢長(zhǎng)江大橋

中國(guó)科“跡”|一橋飛架南北——武漢長(zhǎng)江大橋

大美科學(xué)