如今，乘客從哈爾濱飛往俄羅斯符拉迪沃斯托克，又多了一項選擇。
7月28日起，哈爾濱太平國際機場恢復(fù)哈爾濱—俄羅斯符拉迪沃斯托克航線。這是疫情三年多來，成都航空有限公司首次采用國產(chǎn)ARJ21飛機復(fù)航國際航線。
ARJ21飛機，是中國民用飛機產(chǎn)業(yè)的“開路先鋒”，是中國第一次全面按照國際適航標準研制的商用客機。自2016年6月28日成功實現(xiàn)商業(yè)首航至今，ARJ21已經(jīng)交付超100架，在國內(nèi)135座城市實現(xiàn)通航，安全運送旅客超過760萬人次。
近日，ARJ21飛機總設(shè)計師陳勇接受科技日報記者采訪，講述讓這架“夢想之翼”飛向高空的光輝歷程。
篳路藍縷創(chuàng)偉業(yè)
記者：ARJ21飛機是我國首次按照國際通行適航標準自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的噴氣式支線客機。當初，我們?yōu)槭裁床恢苯友邪l(fā)C919大型客機，而是先研制ARJ21飛機？
陳勇：噴氣式支線客機雖然需要滿足與干線客機幾乎相同的適航安全技術(shù)要求，但由于二者的體量不同，研制噴氣式支線客機的投入要相對少很多。
在剛進入21世紀時，我國民用航空工業(yè)基礎(chǔ)還很薄弱，從ARJ21這樣的噴氣式支線客機起步，可以用相對少的投入建立起相同的技術(shù)體系，為我國后期研制大飛機打下堅實的基礎(chǔ)。
記者：ARJ21飛機最初的研制工作開展得順利嗎？
陳勇：2002年ARJ21飛機項目立項時，國內(nèi)相關(guān)工作人員已經(jīng)多年沒有承擔過民機型號的研制任務(wù)，人才流失嚴重，無論是設(shè)計人員、制造人員，還是試驗試飛人員、管理人員都經(jīng)驗不足，對航空器審定規(guī)章和運行規(guī)章的研究與理解不夠，預(yù)先研究的基礎(chǔ)比較薄弱。
記者：聽起來有些舉步維艱，您還記得當時遇到過哪些困難嗎？
陳勇：當年，在ARJ21飛機最初的設(shè)計方案出爐后，我們發(fā)現(xiàn)了幾個棘手的問題，比如飛機超重、飛行阻力大等。這讓整個團隊壓力很大。有人懷疑項目還能不能進行下去，也有人覺得方案要推倒重來。大家一度非常迷茫，沒有了方向。
記者：“從0到1”的探索總是最艱難的，您及團隊是怎樣堅定信心的？
陳勇：當時，由顧誦芬院士領(lǐng)銜的專家組對ARJ21飛機的設(shè)計方案進行了評審。專家組認為，最初的設(shè)計方案沒有根本性問題，可以組織力量集智攻關(guān)，在原有方案的基礎(chǔ)上改進優(yōu)化。這給大家吃了一顆“定心丸”。
記者：方向明確了，但“硬骨頭”還得一點點“啃”。
陳勇：沒錯，當時我們有一句口號——“咬定ARJ21不放松”。我們組建攻關(guān)隊，吃住在單位，日夜奮戰(zhàn)，在國內(nèi)外做試驗，邀請行業(yè)內(nèi)的頂尖技術(shù)專家一起把關(guān)。比如，在減重方面，我們按照飛機結(jié)構(gòu)強度計算結(jié)果，壓縮原有的設(shè)計冗余，全面優(yōu)化飛機結(jié)構(gòu)，最終減重約1.5噸；在減阻方面，我們優(yōu)化機翼細節(jié)設(shè)計和機尾翼布局，特別是小翼和襟翼支臂整流罩外形，最終達到設(shè)計指標。
經(jīng)過一年的攻關(guān)，技術(shù)方案最終順利通過專家評審。
記者：熬過了“至暗時刻”，終于可以松一口氣了。
陳勇：不，挑戰(zhàn)并沒有結(jié)束。2008年11月28日，ARJ21飛機完成首飛后，我們迎來了第二個大的挑戰(zhàn)——適航取證，即要按照當時國際最新、最嚴苛的適航標準對ARJ21飛機進行驗證。這是ARJ21飛機投入市場運營前最重要的一場“大考”，對整個團隊來說，這也是一次技術(shù)大考。
例如，我們用12輪失速試飛，來驗證ARJ21飛機在巡航、起飛、著陸、發(fā)動機失效、結(jié)冰、故障等各種狀態(tài)下的失速點和失速形態(tài)。我們持續(xù)對飛機的失速保護系統(tǒng)進行優(yōu)化，并通過大量的試飛進行驗證，在保證飛機安全性的前提下提升設(shè)計的經(jīng)濟性。
為研制C919探路
記者：ARJ21飛機的運營區(qū)域主要是哪里？
陳勇：當初設(shè)計的ARJ21飛機運營區(qū)域主要在我國西部等邊遠地區(qū)，那里有很多高山、高原，氣候多為高溫高寒。有人曾開玩笑說，ARJ21飛機干的是“鉆山溝、上高原、跑海島”的苦活、累活。我們希望為這些地區(qū)的老百姓提供普惠性的航空服務(wù)，同時讓ARJ21飛機達到干線飛機同等水平的舒適性。
記者：要解決魚與熊掌兼得的問題。
陳勇：對。比如此前，在國內(nèi)運營的支線客機大多是每排4個座位，且客艙高度較低。而ARJ21飛機是每排5個座位，客艙寬度更大、高度更高，乘坐舒適度會更好。
記者：這樣的設(shè)計會不會增加設(shè)計難度呢？
陳勇：寬敞的空間的確帶來了新的問題，那就是飛行阻力更大。對此，我們將機翼設(shè)計為國際主流的超臨界機翼，創(chuàng)新采用了“近距耦合有力干擾”的機體與發(fā)動機一體化設(shè)計方法，確保飛機有更大的升阻比。
總之，在研制ARJ21飛機的過程中，我們在國內(nèi)首次系統(tǒng)完整地建立了民機適航設(shè)計和驗證技術(shù)體系，解決了系統(tǒng)間互聯(lián)安全性評估等技術(shù)難題，掌握了包括高平尾飛機失速、最小離地速度、起落架擺振等多項驗證試飛關(guān)鍵技術(shù)，填補了我國航空工業(yè)技術(shù)的多項空白。
記者：ARJ21飛機被視為我國大飛機事業(yè)的探路者，ARJ21為C919的發(fā)展探了哪些路？
陳勇：ARJ21飛機從取得中國民用航空局頒發(fā)的型號合格證，到正式交付首家用戶——成都航空有限公司，用了近一年，這期間我們遇到了許多困難和挑戰(zhàn)。不過，有了ARJ21飛機的經(jīng)驗，C919大型客機完成這一過程僅用了約3個月。
可以說，ARJ21飛機為C919大型客機的設(shè)計研發(fā)、試驗試飛打下了堅實的基礎(chǔ)。
記者：聽您說了這么多，感覺ARJ21整個研制過程非常不易，其中有讓您至今印象深刻的試驗經(jīng)歷嗎？
陳勇：就拿結(jié)冰試驗來說。在自然狀態(tài)下，飛機在飛行途中每次結(jié)冰的冰型都不一樣。而結(jié)冰會帶來重大的安全隱患，為保證ARJ21飛機的飛行安全，我們要找到對飛機安全影響最大的，也就是危險系數(shù)最高的冰型。
為了解決這個問題，我和團隊成員多次赴新疆開展結(jié)冰試驗，通過仿真計算、風洞試驗、地面和空中自然結(jié)冰狀態(tài)下的試驗試飛來積累數(shù)據(jù)，找到了機翼翼面、發(fā)動機唇口和風扇結(jié)冰、冰塊脫落等的規(guī)律，攻克了25項與結(jié)冰試驗驗證相關(guān)的技術(shù)難題。
在研制ARJ21飛機的過程中積累的試驗數(shù)據(jù)和總結(jié)的試驗方法，為C919的試驗試飛奠定了基礎(chǔ)。C919大型客機在海拉爾的高寒試飛、錫林浩特的大側(cè)風試飛、南昌的濺水和污染跑道專項試驗等高難度高風險的重大專項試驗試飛，均一次成功。
大膽起用年輕人
記者：ARJ21飛機項目帶動了哪些基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究？整個項目團隊又是如何整合產(chǎn)業(yè)鏈資源的？
陳勇：直到今天，我們還在對ARJ21飛機進行技術(shù)迭代，以提高其競爭力。ARJ21飛機等國產(chǎn)飛機的研制，促進了我國許多學科的發(fā)展。
比如，我們成立了大飛機先進材料創(chuàng)新聯(lián)盟，聯(lián)合國內(nèi)眾多高校院所的實驗室以及行業(yè)重點企事業(yè)單位，每年發(fā)布新材料領(lǐng)域的技術(shù)需求，推進我國大飛機先進材料自主研發(fā)，強基礎(chǔ)、補短板。
同時，通過研制ARJ21飛機，我們掌握了飛機航電、飛行控制等領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)，帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的提升，助推行業(yè)發(fā)展。
記者：針對ARJ21飛機研制任務(wù)，有關(guān)單位是否培養(yǎng)過專門的人才？是怎么培養(yǎng)年輕科技工作者的？
陳勇：立項后，相關(guān)部門整合了西安飛機設(shè)計研究所和上海飛機設(shè)計研究所的科研人員一起在上海進行飛機研制。
這支研發(fā)團隊中有不少年輕的設(shè)計師。讓年輕人快速成長的關(guān)鍵一招是，讓他們迅速上手承擔科研任務(wù)。在經(jīng)驗豐富的設(shè)計師的帶領(lǐng)下，經(jīng)過歷練，年輕人兩三年后就能獨當一面。他們中的佼佼者，會慢慢成長為總師助理、副總師，成為行業(yè)專家。
記者：民用飛機產(chǎn)業(yè)鏈較長，您及團隊如何凝聚共識、整合不同專業(yè)背景的科研人員進行跨學科、跨領(lǐng)域合作？
陳勇：民用飛機研制是一個高端復(fù)雜的系統(tǒng)工程，僅依靠我們自己的研制團隊是不可能完成的。在研制ARJ21飛機時，我們聯(lián)合了企業(yè)、科研院所、高校等合作伙伴。
首先，我們與國內(nèi)高校、科研院所組建聯(lián)合工作隊，對型號關(guān)鍵技術(shù)進行聯(lián)合攻關(guān)。項目結(jié)束后，一些高校科研人員帶著研究課題回到學校繼續(xù)開展研究，助推了基礎(chǔ)研究的發(fā)展，促進了該領(lǐng)域的人才培養(yǎng)，為商用飛機研發(fā)提供源源不斷的人才支持。
其次，在ARJ21飛機研制之初，我國缺乏適航審定團隊。當時，中國民用航空局抽調(diào)各地民航局的相關(guān)人員，成立了一個ARJ21型號審查組。通過ARJ21的研制，我國也培養(yǎng)了一批適航審定人才。
除此之外，我們還加強了試飛員隊伍的建設(shè)，從航空公司招聘飛行員，將他們送到專門的學校進行培訓；待他們畢業(yè)成為試飛員后，再讓他們在實踐中鍛煉成長，從而組建了我國的民用飛機試飛員隊伍，強化了我國民機試飛能力。
記者：在您看來，我國的民用飛機領(lǐng)域現(xiàn)在還存在人才缺口嗎？
陳勇：我覺得現(xiàn)在民用客機人才缺口還較大，尤其是缺乏飛機總體氣動設(shè)計、系統(tǒng)集成等方面的專業(yè)人才。除此之外，新能源、新材料等新興專業(yè)人才以及系統(tǒng)工程方面的人才也比較缺乏。
記者：您認為應(yīng)該如何吸引優(yōu)秀的青年人投身這一領(lǐng)域？
陳勇：飛機產(chǎn)業(yè)屬于高端裝備制造業(yè)。研發(fā)一款飛機，需要對飛機進行全生命周期優(yōu)化和管理。在每一款飛機生命周期的不同階段，科研人員都會面臨不同的挑戰(zhàn)，這需要他們長期奮斗、長期攻關(guān)、長期吃苦、長期奉獻。
這也給年輕人提供了機會和舞臺，年輕人只要做事情，就能從中找到努力的方向和大量的研究課題。只要心無旁騖地堅持，在困難面前不退縮，年輕人就一定會實現(xiàn)自己的價值。
近年來，中國商用飛機有限責任公司每年都會在公司內(nèi)部，或聯(lián)合其他企業(yè)、協(xié)會等發(fā)布飛機研制各個領(lǐng)域的科技創(chuàng)新課題指南，并提供相應(yīng)的資金支持，高校和院所科研人員都可以結(jié)合自己的研究內(nèi)容申報相關(guān)課題。
記者手記
“敬畏生命”“安全”是陳勇在接受采訪時一再提及的關(guān)鍵詞。
自從ARJ21飛機運營后，陳勇已經(jīng)數(shù)不清自己乘坐了多少次。
陳勇說，自己設(shè)計的飛機，總要多坐坐，去航空公司多走訪，聽聽大家對飛機有什么期待和意見，特別是抱怨。
積累問題的同時，陳勇也不忘緊跟學術(shù)前沿。每隔一段時間，他便會去高校、科研院所走走看看，聽聽學者們在研究什么前沿問題，有沒有能用到飛機設(shè)計中的好點子。
陳勇特別希望，能夠?qū)鴥?nèi)相關(guān)技術(shù)研究成果應(yīng)用到國產(chǎn)民機的研制中，提高技術(shù)的通用性，降低新技術(shù)的使用成本。通過技術(shù)開放，打造民機產(chǎn)業(yè)鏈，推動中國民用客機產(chǎn)業(yè)鏈價值鏈向中高端不斷邁進。
（科技日報記者 金鳳）
