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2012年，中國(guó)商飛組建了一支以上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院操穩(wěn)特性與控制律室設(shè)計(jì)人員為主的攻關(guān)隊(duì)，為C919設(shè)計(jì)電傳飛行控制律。4年后，這支主要由80后組成的隊(duì)伍初步完成設(shè)計(jì)。

中國(guó)商飛自行研發(fā)了C919飛行控制律的算法。ARJ21-700型支線飛機(jī)采用了相對(duì)簡(jiǎn)單的開環(huán)控制律，很多操作需要飛行員手動(dòng)完成；而C919采用的是復(fù)雜得多的閉環(huán)控制律，飛行員手動(dòng)操作的內(nèi)容少了很多。

霍尼韋爾公司是C919飛控系統(tǒng)的供應(yīng)商，受制于美國(guó)法律，它不能向C919項(xiàng)目方提供飛行控制律算法這項(xiàng)技術(shù)，只能由中國(guó)商飛自主研發(fā)。研發(fā)過程中，霍尼韋爾公司只負(fù)責(zé)將中國(guó)商飛設(shè)計(jì)好的算法與方案進(jìn)行功能的實(shí)現(xiàn)。對(duì)程序設(shè)計(jì)是否合適的問題，霍尼韋爾公司只回答“對(duì)”或“不對(duì)”，故障則由中國(guó)商飛自行定位并排除。

“為C919做控制律，難就難在這是第一次?！编崟暂x說，與國(guó)外相比，我國(guó)在飛行控制律算法方面的經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重不足。一旦完成第一次設(shè)計(jì)，后續(xù)型號(hào)的設(shè)計(jì)就會(huì)容易許多。比如，空客A320也是第一次搞電傳，到了330、340，只要在320的基礎(chǔ)上調(diào)整，很快就能做出新的算法。

中國(guó)商飛為算法攻關(guān)團(tuán)隊(duì)開設(shè)了一趟專門班車，每天晚上10點(diǎn)鐘開往地鐵站。辦公室里常備若干張折疊床，如果下班太晚，年輕人就直接睡在辦公室。這間辦公室有個(gè)不成文的“規(guī)定”，每個(gè)人周一至周五至少要加3天班，周六要加1天班，周一至周五正常下班時(shí)間是21點(diǎn)，所有人一視同仁，堅(jiān)持至少兩年。

每一次，團(tuán)隊(duì)把算法設(shè)計(jì)好，還要形成系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，全部翻譯為英文后發(fā)給供應(yīng)商，然后由供應(yīng)商寫軟件代碼。團(tuán)隊(duì)成員趙晶慧介紹，他們?yōu)镃919設(shè)計(jì)的控制律共有4100多條英文需求、前前后后跟供應(yīng)商開了200多次英語電話會(huì)議。

買不到的“瘋狂”材料

在C919身上，先進(jìn)材料首次得到了大規(guī)模應(yīng)用。

在它的“皮膚”上，第三代鋁鋰合金材料、先進(jìn)復(fù)合材料的用量分別達(dá)8.8%和12%，而此前在ARJ客機(jī)上的應(yīng)用量?jī)H有1%。ARJ的新材料，用于非承力結(jié)構(gòu)，而C919使用在機(jī)身后段以及平尾等承力部位。對(duì)標(biāo)波音737和空客A320兩種型號(hào)的“競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”，C919上先進(jìn)復(fù)合材料的使用量也更多。

因此，C919被認(rèn)為“在我國(guó)材料領(lǐng)域具有里程碑式的意義”。公開資料顯示，新材料使體型較大的C919減重7%以上。

中國(guó)商飛公司上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院標(biāo)準(zhǔn)材料設(shè)計(jì)研究部副部長(zhǎng)袁宇慧告訴記者，飛機(jī)上使用的復(fù)合材料主要是指碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料，具有質(zhì)量輕、耐腐蝕的特點(diǎn)，不僅能降低飛機(jī)的自重、增加載客量，而且還能減少后期維護(hù)的費(fèi)用。

用材料科學(xué)專家、中南大學(xué)材料學(xué)院教授鄧運(yùn)來的話來說，飛機(jī)的“皮膚”就是一代飛機(jī)的標(biāo)志，“一代飛機(jī)，一代材料”。材料越輕、耐久性越佳，飛機(jī)的性能也就能隨之上一個(gè)臺(tái)階。

而我國(guó)材料科學(xué)在世界上還處于較為弱勢(shì)的地位，30多年前研制的運(yùn)10民用機(jī)采用的就是“全金屬質(zhì)地”。C919目前使用的復(fù)合材料全都來自國(guó)外供應(yīng)商，但在沒有基本材料標(biāo)準(zhǔn)的情況下，即便向老外購買，都是一件極其困難的事。

袁宇慧要做的，就是根據(jù)飛機(jī)性能需求，制訂出C919每一個(gè)部位材料的選用標(biāo)準(zhǔn)。她告訴記者，世界上每一家飛機(jī)生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的每一種型號(hào)飛機(jī)，都有一套專屬的材料標(biāo)準(zhǔn)。這些材料標(biāo)準(zhǔn)，就像可口可樂的神秘配方一樣，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)??買不到。

袁宇慧和團(tuán)隊(duì)花了4年時(shí)間才把C919材料的標(biāo)準(zhǔn)文字、內(nèi)容部分基本確定，但具體到每個(gè)部位每種材料的纖維量、拉伸長(zhǎng)度、樹脂含量、物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能等數(shù)據(jù)，還要重新做實(shí)驗(yàn)，再用統(tǒng)計(jì)學(xué)算法得出合理值。這個(gè)合理值，既要保證符合C919的設(shè)計(jì)需求，也要具備生產(chǎn)的可能性，還要最終得到適航當(dāng)局的認(rèn)可。

這些年來，標(biāo)準(zhǔn)材料團(tuán)隊(duì)幾乎每天都在設(shè)計(jì)、制造的一線調(diào)研。實(shí)操工程師會(huì)告訴他們，需要哪一種性能的材料，軟一點(diǎn)、拉伸度強(qiáng)一些、質(zhì)量輕一些……工程師們口中的“一點(diǎn)、一些”，到了材料師那里，就必須量化為具體參數(shù)。

這些參數(shù)，每一次都是由材料師通過實(shí)驗(yàn)室比對(duì)、實(shí)操測(cè)量等繁瑣又枯燥的方式獲得。

值得一提的是，憑借豐富的材料領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)，袁宇慧團(tuán)隊(duì)目前已在指導(dǎo)中航工業(yè)下屬的輔助材料生產(chǎn)企業(yè)和江蘇一家民營(yíng)企業(yè)進(jìn)行材料優(yōu)化和革新，“過去我們只會(huì)告訴他們要什么，做不出來就算了；現(xiàn)在我們可以幫助他們分析，問題可能出在哪個(gè)環(huán)節(jié)，可以如何改進(jìn)?！?/font>