​C919 技术一般 碾压日本 世界第三

　　我国的C919终于正式进入商用阶段了，作为一个14年IT总集经验(服务工业客户11年)的乙方理工男，冒昧给各位读者大大解读一下，C919成功总装试飞背后有哪些困难，是其他国家地区无法战胜的。

　　我也当过上亿IT项目的项目经理兼总架构师，但是C919这种规模和复杂程度，我对那边的同行只有佩服和羡慕，顺便送上我的膝盖。

　　如果光看这张图，大家的第一反应都会是——这C919也没干啥啊，东西都是别人家的。这可不是搭乐高积木啊！这玩意也不是装在一起以后摆在橱窗里的啊！这是个要安全运行上万次的载人飞机啊！

　　如果真的像搭积木一样，把元器件买回来堆在外包装里就能飞，那日本的民航飞机不是早就造出来了？

　　结果日本在千禧年由三菱、川崎、富士、丰田等工业巨头搞的MRJ支线飞机(90座)，原计划2013年交货，到2019年还没交货；等到了2021年，三菱直接摆烂躺平，把这个项目放弃了……

　　日本可是全程参与了波音的材料制造(外壳)，但是总体设计不行，他使用下单翼布局，翼下发动机，结果机体强度不合格，静力测试失败，要想修复，就必须重新修改设计，相当于推翻重来，所以三菱摆烂了啊。

　　而且MRJ试飞的时候，航电系统软件、飞机发动机控制软件、电气配置，因为集成问题，出了各种各样的问题，所以才拿不到适航许可证的，最后无奈放弃。

　　拼乐高不出故障都很难，比如我拼的这辆车，把这一袋子零件拼完之后，忽然发现多了三个齿轮，我根本都不知道是哪里掉下来的，也不知道这三个齿轮应该放哪里……

　　再欣赏一下宝岛上中天新闻对C919的报道，还是很香的对吧？中天新闻是比较中立的。

　　但是绿营媒体三立新闻就开始阴阳怪气酸溜溜了，说的那些话，也都是大陆某些慕洋人说的套话，大家品品。

　　1、C919还要看美国脸色

　　2、4成零件依赖外国

　　3、没有自制发动机

　　4、就是造了个壳

　　嘴上轻飘飘，心里酸溜溜。但是我们千万不要这么想，因为能顺利造出来外壳和机翼，完整将几万个部件总装成C919，完成各种航电、弱电、信号系统的集成工作，完成各项适航检查，国产化率还能超过50%，这已经是非常伟大的成就了

　　——一般一般，世界第三。

　　什么叫没有自研发动机？波音737-800的发动机也是RR(罗罗 Rolls-Royce)公司的，这是家英国公司；波音也没有自己的核心引擎，慕洋人怎么不提这个事儿了？

　　2004年波音开发787机型的时候，日本零部件占比达到35%，慕洋人怎么也不提这个事情了？

　　三菱重工业承担了波音787飞机的主翼箱，以及除动翼以外的所有主翼部分的生产，慕洋人怎么不提呢？

　　而波音的核心竞争优势是什么？飞机总体设计能力、大规模系统集成能力和飞机总装能力。然后才是丰富的飞行故障处理经验、全球层面的品牌共识以及海量有经验的生态合作伙伴。

　　而中国商飞通过ARJ21和C919的十四年磨练，已经获得了最核心的总体设计、系统集成和总装能力。

　　1、总体设计挑战 1.1 设计制造并行

　　比如波音777的研制，是上万名工程师组建了200多个团队联合协同工作的，实现全球100多个工厂，200个供应商的联合协作。

　　同样，在C919开发的过程中，已经没法采用一环一环，设计完加工，加工完装配的模式了，因为万一设计出错，而加工厂按照错误设计加工，最后总装是必然出问题的。

　　所以C919只能学习波音，建立研发、设计、生产、实验的协同工作模式，设计制造并行。

　　那这又出新问题了，以前的飞机，都是沈飞、西飞、哈飞单个研究所为主进行研制的，但是C919需要整合在不同城市的多个航飞厂/所协同研制，并行工作，这协调工作就让人头大。

　　C919这种国家级项目，必然是要严格保密的，所以各厂/所必然是内外网物理隔离的，协同工作起来就更令人头大了。

　　所以，只能进行全三维的设计和制造，在数字空间建立全三维的数字样机和数字模型，制造单位根据三维模型进行制造，这才能克服网络/物理隔离带来的额外困难。

　　这工作量想想都头大，在设计阶段，需要对航电、飞控、液压、动力装置的需求、指标和参数进行讨论，完成评审；

　　然后需要使用统一的工程数据集，需要用统一的CAD工具，统一的建模和制图标准，统一的可视化数据规范；这对于西飞沈飞成飞这种一边合作一边竞争的兄弟单位，也是个巨大的挑战。

　　需要协调前机身、中机身、后机身、尾翼、机翼、起落架、驾驶舱、客/货舱的设计；总得有人最终拍板吧？

　　接下来需要进行外形、重量、气动力的计算，这些有一步发现问题，就得打回去重做；

　　千辛万苦评审通过了之后，就要深化设计了，比如飞机骨架模型得建立起来吧？装配轴线、结构基准面、基准线、连接孔、开口图都得确定下来。

　　然后对于一些大部件，需要专门进行对接方案设计吧？飞机的导管、线束走向得确认吧？在这个阶段就得选定主要部件的供应商了吧？装配的工序流程得设计好吧？

　　各种材料、标准件、特殊工艺信息，需要完成协调工作；各个模块和零部件的接口和尺寸需要协调并达成一致；需要根据载荷数据对零件进行修正(接着改)。

　　然后还要在设计阶段进行整机的装配和检查，确定间隙、公差等技术要求

　　所以2020年，川普那边突然说不卖发动机了，那是真的坑爹啊，我的设计也做完了，主要部件加工也做完了，接口面分拆好了，工作包也都分下去了，在关键时刻关键部件却说不卖了？

　　这不是耽误本大爷的事儿么。幸好我们早就有备胎方案《中航工业展示我国首款商用航空发动机模型(图)[1]》，才逼得美国又改口说可以卖发动机，否则C919真的会选用长江CJ-1000A[2]发动机，那C919可就有中国芯了

　　当然，发动机的直接备胎还有PD14、涡扇20这两款国外发动机，所以在市场经济条件下，只要供应商有3家以上，总有一些纵横捭阖的空间的；

　　再说买成熟产品组件，也是与其他国家建立利益共同体的方式，没毛病。带来的问题就是跨国协作，集成难度更是直线上升。

　　2、总装能力挑战 2.1 精度挑战

　　大家应该还记得早期国产车，还有近期某些外国豪华车都有车身异响的问题吧？原因之一就是加工偏差。

　　我们的工业产品很难做到100%的高精度，都会与标准值存在一些差距，也就是误差。可允许误差的最大尺寸与最小尺寸之差就称为公差。

　　C919有上万个零件，如果零件公差控制不住，每个都有0.1mm的偏差，那累积起来的偏差就是1000mm(1米)了。汽车不过5米长，制造偏差控制不住，都能导致车身异响，一个天上飞的37米长的大家伙，偏差需要严格到位，这是巨大的挑战。

　　C919采用复合材料和铝锂合金等轻质材料，但是在飞机装配的时候需要打孔；复合材料易产生劈裂、毛刺、分层等质量问题，铝锂合金易产生微裂纹；包括日本的MRJ遇到的承重压力问题，都需要一个个克服。

　　C919有很多巨大的部件，比如上图机身、机翼这种，在对接过程中，他们如何保证跨尺度的测量精度，我就不知道了。不过天宫都能在太空对接上，估计在地面对接飞机机身也不算大问题。

　　要说西飞还是牛掰，承担了C919中机身、中央翼、外翼翼盒及前缘缝翼、后缘襟翼、副翼6个工作包，不但没出问题，还能打破国外技术封锁和垄断，建立了生产线。

　　比如要在复合材料(T800级高强碳纤维)和金属壁板上同时打孔，还要避免复合材料在钻孔后出现分层和毛刺，这就必须用机器人自动制孔，靠人工是绝对无法保证精度和质量的。

　　2.2、强度挑战

　　哈飞也挺牛的，承担了主起落架舱门工作包、前起落架舱门工作包、翼身整流罩工作包和垂直尾翼工作包四个大部件，而起落架是个核心部件，因为起降的时候需要承受巨大的风阻和震动，在结构设计上对强度、载荷的要求都很高。

　　还有C919的刹车系统，涉及到碳复合材料和高温合金的生产制造，因为这种刹车系统耐高温，重量只有金属材料的1/4，而使用寿命是金属材料的2倍以上。

　　刹车可是关键部件，比如刹车坏了导致飞机冲出跑道，那就是俄罗斯空客A310的失事原因。但是博云新材，还是搞出来了C919的机轮刹车系统，也经受了挑战

　　总装就是把各个组件严丝合缝的安装起来变成一个整体，就像我们看见的高铁、汽车、盾构机一样；而集成

　　3、集成能力挑战

　　作为一个IT项目经理，我做过不少集成项目，最讨厌那种不愁卖的核心供应商，因为他们的人一个个拽的不得了，我根本协调不动他们。

　　如果有3个以上不得不选的强势供应商，那才是噩梦。安排对接会，A公司说本周没空，只有下周三专家才有时间；B公司说专家这周有时间，下周不在国内；C公司说专家周五有空——但我还必须把这帮王八蛋拉在一起开会，这样才能发现潜在的问题。这活儿不好干吧？

　　而C919就面临这样的问题。C919配备CFM国际[3]生产的CFM LEAP-X 系列发动机[4]，型号为LEAP-1C，这是个强势厂家，仅次于罗罗；

　　引擎吊舱(Nacelle）和推力反向器用了Nexcelle[5]的，具备高级进气道调控功能和电传控制的推力反向器，还要进行减噪处理，这一看就是不好协调的；

　　核心航电系统、显示系统、机载维护系统都用的通用电气GE的，也是个大爷乙方；

　　液压系统、主飞控作动系统、 燃油系统和油箱惰化系统是派克汉尼汾的（Parker Hannifin），同样是大爷乙方；

　　幸好霍尼韦尔这种经典大爷乙方跟博云新材成立了合资公司，提供飞控系统、刹车系统、辅助动力系统和导航系统；

　　罗克韦尔柯林斯也跟中国公司搞了合资公司，提供通信与导航系统和全动模拟机由；有合资公司在，沟通起来总是方便点；

　　只有轮胎好沟通一点，因为轮胎采用米其林公司的Air X子午线轮胎，米其林在中国的生意足够大……

　　设计协调、工作沟通、工期对接已经挺烦了吧？还有信息系统之间的对接呢，这个就更繁琐了。

　　上面这些世界知名公司的产品，哪个能轻易因为中国C919的需求，调整他们的参数、数据、字段、API接口？说不定部分产品都没有中文说明书吧。

　　所有的事情都需要协作，而协作就意味着需要先协调，协调时间困难，协调工期困难，协调接口困难，协调工艺参数困难，这就是做总集成的痛苦和繁琐之处。

　　所以，C919能在2022年成功问世，通过3273个试验点，276个审查项目，34项试飞工作，是多难的一件事？

　　幸好有国家层面的支持。

　　举国支持

　　东航在公告中专门发了一条 **非公开发行A股股票募集资金使用可行性分析报告**[6]，里面提到「募集资金105 亿元用于引进 38 架飞机，机型包括 4 架 C919 飞机、24 架 ARJ21-700 飞机、6 架 A350-900 飞机及 4 架 B787-9 飞机」，总投资43.82亿美元，预计于2022-2024年交付。

　　这就跟我昨天写的「为什么互联网公司搞不定卡脖子的工业软件？」一样，顶尖的工业产品是需要有一批客户使用，客户一边提供现金流，一边提供实测反馈和修改建议；只有这样，工业产品才能不断完善，超英赶美。

　　C919首发就有东航购买，这背后靠的就是国家意志和国资委支持；何况C919光国内的订单，就已经有357架了？

　　这也是统一大市场的价值所在——光中国国内的需求，就足矣让C919从无到有的发展起来，不断迭代，不断完善，再过十年，应该跟波音空客有一战之力了。何况还有出口呢？

　　可以看到我们C919目录价是0.99亿美元，相比波音737列表价1.1亿美元，相差并不大，这是为了防止在未来C919出口的时候被波音起诉「低价倾销」，毕竟庞巴迪已经这样被坑过一次了。

　　加拿大的庞巴迪也顺利开发出来支线飞机CS300(6100公里续航，160座)，2013年顺利投向市场，2016年顺利交付第一个客户后，直接被波音起诉低于市场价格倾销。

　　随后美国法院判决波音胜诉，对庞巴迪的飞机征收300%的关税，导致庞巴迪的CS系列支线飞机夭折，然后庞巴迪的这个系列就以1美元的价格，将51%的股份卖给了空客。

　　大家也不用认为C919真的要0.99亿美元一架，我们在工业品销售的时候，都有两个价格，一个叫列表价(目录价)，一个叫折扣价。而列表价和折扣价中间的差价，就是让利给中间渠道的，毕竟C919最终是要出口的嘛。

　　比如C919，列表价是0.99亿美元，但是对友好国家，没准可以打个95折；对于大批量采购，没准可以打个85折，还能送点运维什么的，最后竞争下来就很有竞争力了。

　　未来5000亿的订单规模，还能盘活上下游产业链，这才是大国重器。

　　真心羡慕中国航空航天人，因为他们有一个牛可以吹上一辈子。

　　参考资料

　　[1]

　　中航工业展示我国首款商用航空发动机模型(图): http://mil.news.sina.com.cn/s/2011-09-22/0453666545.html

　　[2]

　　长江CJ-1000A: https://zh.m.wikipedia.org/wiki/CJ-1000A

　　[3]

　　CFM国际: https://zh.m.wikipedia.org/wiki/CFM国际

　　[4]

　　CFM LEAP-X 系列发动机: https://zh.m.wikipedia.org/wiki/CFM_International_LEAP

　　[5]

　　Nexcelle: https://zh.m.wikipedia.org/w/index.php?title=Nexcelle&action=edit&redlink=1

　　[6]

　　非公开发行A股股票募集资金使用可行性分析报告: http://www.cninfo.com.cn/new/disclosure/detail?stockCode=600115&announcementId=1213309858&orgId=gssh0600115&announcementTime=2022-05-11

　　[7]

　　C919 的探索与创新之路 航空制造 刘振敏: https://kns.cnki.net/kns8/Detail?sfield=fn&QueryID=12&CurRec=1&recid=&FileName=DAFJ201912009&DbName=CJFDLAST2020&DbCode=CJFD&yx=&pr=&URLID=

　　[8]

　　数字化协同制造平台在C919研制过程中的应用研究 哈工大 梁可: https://kns.cnki.net/kns8/Detail?sfield=fn&QueryID=18&CurRec=1&FileName=1016738799.nh&DbName=CMFD201701&DbCode=CMFD