C919十大核心系統(tǒng)研制中國占多少？看了這期你就知道了！

作者 :正文注明 2020-03-02 14:16:30 審稿人 : admin 圍觀 : 次評論

作者：大包
來源：大包科技隨筆（ID：sciessay）

本期《科技戰(zhàn)》主要說下C919的十大核心系統(tǒng)中國占多少。7Cr豪仕閱讀網(wǎng)

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當(dāng)然，要說十大核心系統(tǒng)，進(jìn)度條可能比較“深動”，但堅(jiān)持就能對C919了解更透徹。

最近，特朗普一句“希望中國購買美國的噴氣式發(fā)動機(jī)”，可以說是讓C919的發(fā)動機(jī)風(fēng)波暫時塵埃落定。但這也給中國敲了一個“警鐘”，說不定美國對中國下手的領(lǐng)域真從ICT領(lǐng)域擴(kuò)展到民航領(lǐng)域了呢？

比如，2月14日，美國政府就宣布將歐盟進(jìn)口的飛機(jī)關(guān)稅從10%增加到15%。這是繼去年10月美國向空客加征10%關(guān)稅后，再次提升關(guān)稅稅率。

這一舉措的目的可謂非常明確：打擊空客，緩解波音危機(jī)，保住美國本土市場。

那么，美國政府在C919的發(fā)動機(jī)問題上放了一個“煙霧彈”背后，中國的自研發(fā)動機(jī)進(jìn)展如何？除了發(fā)動機(jī)，C919的其它核心系統(tǒng)研制中國有多大話語權(quán)？我們具體來看看。

首先說說發(fā)動機(jī)。

C919大飛機(jī)項(xiàng)目在系統(tǒng)和設(shè)備招標(biāo)時，政策鼓勵和促進(jìn)國內(nèi)外企業(yè)進(jìn)行合作成立合資公司，并且優(yōu)先選擇合資公司的產(chǎn)品，目標(biāo)就是借機(jī)推動國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。

但是，CFM國際在為C919提供發(fā)動機(jī)時，并不愿意成立合資公司轉(zhuǎn)讓相關(guān)技術(shù)。

畢竟航空發(fā)動機(jī)是現(xiàn)代“工業(yè)的皇冠”，這家合資公司有“傲嬌”的資本。

CFM國際是由美國通用電氣與法國賽峰集團(tuán)各按50%的資金比例成立，進(jìn)入中國市場后，一直在為中國引進(jìn)和自研的客機(jī)提供發(fā)動機(jī)。C919使用的就是CFM國際提供的LEAP發(fā)動機(jī)。

C919的LEAP發(fā)動機(jī)

這里要提一下，目前全球航空發(fā)動機(jī)市場基本由美國的通用電氣、普拉特?惠特尼和英國的羅爾斯?羅伊斯壟斷，三家公司整體占比大約七成（注：CFM國際與IAE國際航空發(fā)動機(jī)公司也由它們主導(dǎo)或合資組建，市場總計(jì)占比近97%）。同時，全世界只有中、美、俄、英、法等少數(shù)幾個國家能造出來。

由于CFM國際不愿意合資轉(zhuǎn)讓技術(shù)，中國航空發(fā)動機(jī)公司于2011開始負(fù)責(zé)自主研發(fā)。到2017年底，中航商發(fā)CJ1000發(fā)動機(jī)首臺整機(jī)在上海完成裝備；2018年5月，第一次點(diǎn)火啟動成功，核心轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

按照常規(guī)的研制時間預(yù)計(jì)，大約還要5年左右時間可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，但有報道稱可能會延遲。

首臺裝配好的CJ-1000AX整機(jī)

不過，鑒于美國政府最新的“敲警鐘”行為，和早前阻止中國企業(yè)收購烏克蘭航發(fā)巨頭馬達(dá)西奇公司，這肯定增加了CJ1000的研制緊迫性和責(zé)任感。

第二，來說下飛機(jī)的“神經(jīng)中樞”——航電系統(tǒng)。

航電系統(tǒng)是指將通信電臺、雷達(dá)、導(dǎo)航設(shè)備、飛行管理等分散的系統(tǒng)，通過多路傳輸數(shù)據(jù)總線交聯(lián)在一起的多功能“綜合體”。

中國民航發(fā)展幾十年，可以說沒有一家自主航電系統(tǒng)公司，直到C919的開發(fā)研制才開始扭轉(zhuǎn)局面。

目前，在C919的9家金牌供應(yīng)商里面，中國有4家公司。其中最為值得一提的，就是上海昂際航電。2012年，昂際航電由中航工業(yè)和通用電氣各自出資50%組建，被寄望能夠承擔(dān)中國民航航電系統(tǒng)國產(chǎn)化起步的任務(wù)，也就是解決有無問題。

于是，昂際航電先后共投入近700人的力量專注在C919項(xiàng)目上，同時在上海、美國鳳凰城、法國圖盧茲設(shè)立了三個研發(fā)中心，公司員工來自12個不同的國家和地區(qū)。

經(jīng)過六年發(fā)展，這其中發(fā)生的一個重要變化是：在成立初期，昂際航電聘用了大量的外國專家；但到了2018年，絕大多數(shù)員工已經(jīng)是本土的工程師。這意味著中國已經(jīng)掌握了更多的大型客機(jī)航電核心技術(shù)。

C919昂電航電系統(tǒng)

在整體占比上，昂際航電目前承擔(dān)了C919航電系統(tǒng)中大約一半的工作，并且是最核心的“神經(jīng)中樞”。

C919采用的昂際航電“綜合模塊化”航電平臺，已經(jīng)被認(rèn)可為是當(dāng)今航電系統(tǒng)解決方案中最先進(jìn)、最尖端的技術(shù)體系之一。

第三說下飛控系統(tǒng)。

飛控系統(tǒng)主要是用來保證飛機(jī)的整體穩(wěn)定性和操縱性。

比如飛機(jī)在飛行過程中，會遇到上升氣流、側(cè)風(fēng)等影響，從而導(dǎo)致飛機(jī)產(chǎn)生左右、上下的偏移甚至偏轉(zhuǎn)。這時需要飛控系統(tǒng)和駕駛員的操控，讓機(jī)身具備穩(wěn)定飛行的能力，否則飛機(jī)將會失去控制。

這里提一下，中國在推進(jìn)C919研制的過程中，對所有核心系統(tǒng)都進(jìn)行了自主化布局，幾乎在每個領(lǐng)域都成立了合資公司。

比如在飛控系統(tǒng)上，中航工業(yè)旗下西安飛行自動控制研究所，就成立了兩家合資公司來研制。2012年，西安飛控與美國霍尼韋爾成立鴻翔飛控公司。

按照霍尼韋爾的流程和標(biāo)準(zhǔn)，合資公司先后交付了1.0、2.0版等飛控軟件。目前，鴻翔飛控已在西安基地研究、開發(fā)、組裝C919的飛控系統(tǒng)。

另外，西安飛控還在2014年與美國派克宇航成立了鵬翔飛控。這家合資公司負(fù)責(zé)組裝和測試C919的主飛控系統(tǒng)產(chǎn)品，包括平尾配平、副翼、方向舵、擾流板、升降舵作動器，以及控制電子部件。

C919尾翼

C919副翼（紅色框）

擾流板

其中，平尾配平就是飛機(jī)尾翼的水平面，副翼是機(jī)翼最邊緣可以移動的一塊翼面，擾流板是機(jī)翼上面升起來加大風(fēng)阻減速的那塊板。

目前，鵬翔飛控的生產(chǎn)廠房已經(jīng)投產(chǎn)兩年。這也意味著C919的飛控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。

第四，來看看整體制造。

說到這可能有人會疑惑，整體制造也算核心技術(shù)？

對于這個問題，在C919的總體設(shè)計(jì)制造上，飛機(jī)結(jié)構(gòu)、氣動、系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求都是由中國商飛公司提出，可以說具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。

C919的“殼子”

舉個例子，一輛汽車大概有1萬個零件。而一架飛機(jī)的零件數(shù)量一般為400萬個，圖紙有7萬多張，管線有200多公里長。國產(chǎn)ARJ21支線飛機(jī)取得適航證的報告就有十層樓高，設(shè)計(jì)堪稱高度復(fù)雜。

另外，根據(jù)一家證券公司的統(tǒng)計(jì)，一般大型客機(jī)中，機(jī)體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)成本占比36%，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)占22%，航電系統(tǒng)占17%。這也就是說，中航工業(yè)統(tǒng)籌建設(shè)的，是C919價值含量最大的部分。

C919首架機(jī)的機(jī)頭、前機(jī)身、中機(jī)身、中央翼、中后機(jī)身等九大部段，都由中航飛機(jī)旗下的西飛、成飛、沈飛民機(jī)，和洪都航空等國內(nèi)企業(yè)制造。

其中，機(jī)頭由成飛公司制造，前機(jī)身和中后機(jī)身由洪都集團(tuán)制造，機(jī)翼由西飛公司制造，后機(jī)身和垂尾由沈飛公司制造，前、主起艙門由哈飛公司制造。

2014年10月，成都機(jī)頭對接南昌機(jī)身。

另外，哈飛還承擔(dān)了機(jī)身復(fù)合材料部件的制造，包括主起落架艙門、前起落架艙門、翼身整流罩和垂直尾翼4個大部件。

綜上可以總結(jié)出，總體集成制造也是大飛機(jī)的核心技術(shù)之一，而且中國本身具備這項(xiàng)實(shí)力。

第五個是通信導(dǎo)航系統(tǒng)。

顧名思義，通信導(dǎo)航承擔(dān)著承擔(dān)飛機(jī)在起降和航行過程中，地空對話、機(jī)內(nèi)話音及數(shù)據(jù)通信、無線電導(dǎo)航等功能，可以形象地比喻為飛機(jī)的“耳朵”、“嘴巴”和“眼晴”，部件位置主要在機(jī)背、機(jī)腹、機(jī)尾等地方的突起物上。

2014年，中電科航空與美國羅克韋爾柯林斯，合資組建中電科柯林斯公司，業(yè)務(wù)是為C919開發(fā)通信導(dǎo)航解決方案。實(shí)際上，羅克韋爾柯林斯已進(jìn)入中國市場近30年，通信導(dǎo)航產(chǎn)品在國內(nèi)占有率超過90%。

C919三號機(jī)B-001D試飛飛行軌跡

在C919身上，合資企業(yè)一共設(shè)置了超短波通信、短波通信和衛(wèi)星通信這三種常規(guī)通信方式，為了確保系統(tǒng)的安全和可靠性，已經(jīng)進(jìn)行了上萬次的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

經(jīng)過中電科柯林斯和美國柯林斯近三年協(xié)作努力，C919的通信導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)在首飛時實(shí)現(xiàn)交付，并且在成都進(jìn)行系統(tǒng)集成和本地化批量生產(chǎn)。

值得一提，2018年底，C919第三架機(jī)首飛時裝上了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航功能，還實(shí)時報送飛機(jī)上的各種關(guān)鍵參數(shù)，未來全面建成時將發(fā)揮更重大作用。

目前，除了通信導(dǎo)航系統(tǒng)，羅克韋爾柯林斯2012年還與中航工業(yè)旗下雷華電子技術(shù)研究所，組建了中航雷華柯林斯公司，為C919提供綜合監(jiān)視系統(tǒng)等。

第六，一起說下起落架、高升力系統(tǒng)。

首先，起落架被稱為飛機(jī)的“腿腳”，在飛機(jī)起降的過程中，是支撐整架飛機(jī)重量的唯一部件。尤其在降落階段，不僅要承受70多噸落地瞬間沖擊力，還有垂直方向的巨大沖力。

2011年，利勃海爾中航起在長沙成立，負(fù)責(zé)集成C919起落架系統(tǒng)。這家公司由中航飛機(jī)起落架公司與德國利勃海爾宇航各持股50%組建。

由于起落架對材料強(qiáng)度、韌性等方面的高質(zhì)量要求，C919選擇了寶武特剛研制的300M超高強(qiáng)度鋼。另外，中國二重萬航承擔(dān)了起落架關(guān)鍵鍛件的國產(chǎn)化研制。

但C919主起落架的零部件有500多項(xiàng)，其中僅“外筒”從毛坯加工到成品就有70多道工序，另外利勃海爾對產(chǎn)品的要求也非常苛刻。

C919飛機(jī)主起落架

經(jīng)過多年艱苦攻關(guān)和試驗(yàn)研制，2018年9月20日，C919的首件起落架由利勃海爾中航起交付給中國商飛。這次交付具有里程碑意義，標(biāo)志C919的主起落架5個關(guān)鍵鍛件中的4個實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。

另外，高升力系統(tǒng)也是影響飛機(jī)安全的關(guān)鍵系統(tǒng)。它主要是通過控制前緣縫翼和后緣襟翼往下展開到不同的卡位，來改變機(jī)翼彎度和面積，以增加或減少飛機(jī)起降時的升力及阻力，從而避免過長的滑跑距離。

C919前緣縫翼（藍(lán)色框）

C919后緣襟翼（黃色框）

2012年 2 月，美國穆格公司與中國商飛簽訂C919高升力系統(tǒng)合同，目前是C919高升力系統(tǒng)的提供方和商飛公司的一類供應(yīng)商。

中航工業(yè)慶安公司作為穆格的中方合作伙伴參與了C919高升力系統(tǒng)的研制。其中，慶安公司負(fù)責(zé)提供翼尖剎車、扭力管、軸承支撐的設(shè)計(jì)、制造、取證支持等工作。

第七，再一起說下燃油、液壓系統(tǒng)。

在C919項(xiàng)目中，無論是國內(nèi)還是國外企業(yè)，一類供應(yīng)商多數(shù)同時承擔(dān)了幾個核心系統(tǒng)或子系統(tǒng)工作包。

比如美國的派克宇航，除了與西安飛控成立鵬翔飛控，2014年，派克宇航還和中航工業(yè)旗下南京金城，合資組建航鵬航空系統(tǒng)裝備公司，為C919提供燃油、油箱惰化和液壓三大系統(tǒng)和相關(guān)組件。

2016年10月20日，南京航鵬航空系統(tǒng)裝備公司宣布投產(chǎn)。

這三個系統(tǒng)的大部分組件都由南京航鵬航空生產(chǎn)、組裝和集成測試。

燃油系統(tǒng)是飛機(jī)的“血液”，主要分布在機(jī)翼兩側(cè)，包括發(fā)動機(jī)、輔助動力單元供油，以及燃油計(jì)量、管理軟件等。

它的功能是保證飛機(jī)在任何飛行狀態(tài)下，均能按發(fā)動機(jī)所要求的壓力和流量，向發(fā)動機(jī)持續(xù)不斷地供油，以及平衡飛機(jī)機(jī)身、冷卻機(jī)上其它系統(tǒng)等。

其次，惰化系統(tǒng)包括機(jī)艙空調(diào)、電子控制，以及富氮空氣生成與分配等，作用是降低飛機(jī)油箱內(nèi)燃油蒸氣的可燃性，并提升飛機(jī)安全性。

另外就是液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)被稱為飛機(jī)的“動力神經(jīng)”。比如說飛機(jī)要收起和放下起落架，控制機(jī)翼的運(yùn)動轉(zhuǎn)向等等，都需要液壓系統(tǒng)提供力量來完成。

C919液壓系統(tǒng)（藍(lán)色框）

液壓系統(tǒng)還帶有一個用于監(jiān)控C919航電設(shè)備控制器的軟件包，提供必要的功能來驅(qū)動和控制飛機(jī)的飛控、起落架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及反推裝置。

實(shí)際上派克宇航早前已經(jīng)為ARJ21機(jī)型提供燃油、液壓和飛控作動系統(tǒng)，并且一直是ARJ21的金牌供應(yīng)商之一。目前，南京金城正通過合資企業(yè)聯(lián)合研發(fā)來學(xué)習(xí)這些技術(shù)。

最后一個是環(huán)控系統(tǒng)。

飛機(jī)環(huán)控系統(tǒng)是用來通過控制機(jī)艙內(nèi)空氣的溫度、濕度、流速、壓力等參數(shù)，向機(jī)組人員和乘客提供足夠舒適的生存和工作環(huán)境。

C919客艙

與絕大多數(shù)核心系統(tǒng)是成立合資公司不同，在C919環(huán)控項(xiàng)目中，南京機(jī)電以利勃海爾公司二級供應(yīng)商的方式進(jìn)行合作。

自2010年起，C919環(huán)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)主要承擔(dān)文氏管、制冷包，以及配平空氣、溫度控制和調(diào)節(jié)活門等七項(xiàng)產(chǎn)品。

根據(jù)初步達(dá)成的分工，南京機(jī)電主要承擔(dān)制冷包管道的來圖加工、總裝集成、鑒定試驗(yàn)等工作。三年后，南京機(jī)電又先后接手文氏管、調(diào)節(jié)活門等產(chǎn)品。

C919外流活門

在產(chǎn)品被應(yīng)用于C919首飛后，2017年利勃海爾授予南京機(jī)電“金牌供應(yīng)商”稱號。當(dāng)然，這個榮譽(yù)是對南京機(jī)電研發(fā)人員付出了巨大努力并取得優(yōu)質(zhì)成果的認(rèn)可。

舉個例子，南京機(jī)電承接文氏管產(chǎn)品后，從開始準(zhǔn)備到最后通過審查的一年半時間內(nèi)，中間自檢、利勃海爾檢查、商飛檢查大大小小有6次，不合格整改項(xiàng)將近200條之多。

整體而言，除了以上說到的系統(tǒng)，國內(nèi)企業(yè)還在C919的輔助動力裝置、電源、照明等系統(tǒng)上，分別與霍尼韋爾、漢勝、古德里奇、卓達(dá)等公司成立了合資企業(yè)或達(dá)成項(xiàng)目合作。

這在多方面推進(jìn)了C919核心系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的研發(fā)和進(jìn)一步國產(chǎn)化。

目前，中國商飛C919的39家一級供應(yīng)商里面有23家中國供應(yīng)商，另外美國是9家，法國3家，德國、英國、日本和荷蘭各有一家。

C919一類供應(yīng)商，金色為金牌供應(yīng)商。

同時，在過去幾年獲得過C919金牌供應(yīng)商的9家公司中，美國有5家，中國是4家。

從中可以發(fā)現(xiàn)，歐美企業(yè)在C919核心系統(tǒng)中占據(jù)較多優(yōu)勢，但中國企業(yè)正在通過合資模式、項(xiàng)目合作和自主研發(fā)快速追趕，提高國產(chǎn)化比例。

目前，C919國產(chǎn)化比率達(dá)到近60%，遠(yuǎn)超項(xiàng)目啟動初期10%的標(biāo)準(zhǔn)，而商飛官方的最終目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)100%國產(chǎn)化。也許有人會說，這不是一種“貿(mào)工技”？

但一方面，國際先進(jìn)的大飛機(jī)都是來自全球各地幾十個國家的供應(yīng)鏈，處于起步狀態(tài)的C919也無可厚非。

另外，C919帶動的民航工業(yè)在國內(nèi)算新興產(chǎn)業(yè)，只有通過初期的全球先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品整合，才能才談得上生存、改進(jìn)生產(chǎn)工藝以及拓展市場、開發(fā)新技術(shù)和設(shè)備等等。

但在發(fā)展到一定程度后，國內(nèi)技術(shù)具備“另起爐灶”能力，或者商業(yè)競爭的壓力使得“貿(mào)工技”不再可能，便可以考慮改走“技工貿(mào)”路線。

然而，在當(dāng)前國際形勢中，商業(yè)競爭不排除政治影響，美國在C919的核心系統(tǒng)研制中占據(jù)越多優(yōu)勢，便潛在更多風(fēng)險。

總體上，目前美國制造業(yè)已退守到少量高精尖行業(yè)，“金字塔”的底盤越來越小。而中國的基礎(chǔ)越來越雄厚，并在往塔尖上攀爬，登頂諸多領(lǐng)域。

因此美國試圖提高中國產(chǎn)品的進(jìn)口關(guān)稅恢復(fù)制造業(yè)根基，同時將外國產(chǎn)品中的美國技術(shù)含量比重降低到10%，來維持在全球的科技優(yōu)勢。

這些伎倆透露出美國制造和科技逆全球化的無奈，甚至絕望。而中國制造像大水漫灌，顯現(xiàn)出水漲船高的勢頭，同時還在堆出自己的“金字塔”。

當(dāng)前，美國政府在C919發(fā)動機(jī)上敲的“警鐘”，將勢必加快更多核心系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)節(jié)奏，以及推動中國科技更加奮發(fā)自強(qiáng)、攻堅(jiān)突破。

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