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经过两年多的努力,《腾飞的中国大飞机》一书终于由西南交大出版社正式出版了,该书为笔者正式出版的第十本教材/著作。据悉,该书已经入选中宣部2023年出版主题重点出版物,教育部高校出版社重点出版物。
以下为本书的内容简介、作者简介、序言以及目录。
内容简介
本世纪初,中国实施国家大飞机重大专项,作为大型客机项目的C919承载了振兴我国民航工业的重任,全国上下给予了厚望。在C919大飞机成功研制,并交付商业运营之际,出版一本全面描述C919的书籍显得尤为重要。本书共分为十一个章节,约10万字。第一章介绍了大飞机的定义。第二至第三章分别记载了中国民航工业以及上海航空工业的发展历程;第五和第六章叙述了中国大飞机,特别是C919坎坷的研发过程;第七至第九章依次描述了C919飞机的构造、主要系统和若干关键技术。最后两章分别介绍了下一代中国的宽体客机CR929以及中国民机航发的发展现状。
这是一本紧密跟踪我国大飞机发展动态的书稿,既回顾我国大飞机的历史,审视大飞机的当下状况,也展望国产大飞机的美好未来。这是一部资料翔实、具有较高实用和收藏价值的史书,也是一本具有爱国情怀和思政要素的科普读物。我国C919大飞机的成功研制,是近年来中国快速崛起的缩影和写照。本书既可作为大中小学类科技史论课程的课程思政教材,也可作为普通大众与航空爱好者航空科普之用。
作 者 简 介
沈海军 男,同济大学航空与力学学院教授,同济大学飞行器工程研究所所长,博士生导师。现任国际刊物《Journal of Aviation and Aeronautical Science》、《Mechanical Engineering Journal》编委;教育部教学指导委员会(航空专业)委员,兰州交通大学兼职教授,上海力学学会科普委员会主任,上海航空学会科普委员会副主任。主要研究方向有飞机设计、破坏力学等。目前发表各类科研与科普文章300余篇。出版有《近空间飞行器》、《中国航空史话》、《微小飞机设计与制作渐进教程》、《纳米艺术概论》、《纳米材料概论》、《航空航天概论》、《中国航空简史》、《沈教授的航模教室》、《纳米艺术概论》等著作/教材10部。
承担或参加过国家863、国家自然基金、上海市自然基金等多个项目。曾获宝钢教育奖、国家一流课程负责人、上海市高校优秀教材奖、上海市教学成果一等奖/二等奖、上海市科普贡献奖、上海市育才奖、上海市推进公民素质先进个人、全国青少年高校科学营十周年优秀科技工作者、教育部本科(航空航天类)毕业设计优秀指导教师、上海市文明家庭、上海市学习型示范家庭等荣誉或称号。近年来科研教学先进事迹曾先后被《人民日报》、《光明日报》、《中国青年报》、《环球时报》、CCTV、《香港卫视》、《上海电视台》等媒体报道。
序言
大飞机一般是指起飞总重量超过100吨的运输类飞机,包括军用大型运输机和民用大型运输机,也包括一次航程达到3000公里的军用或100座位以上的民用客机。国际航运体系习惯上把300座位以上的客机称作“大型客机”;在我国,则一般把150座以上客机称为“大型客机”。大飞机是一个国家工业、科技水平和综合实力的集中体现,大飞机的研发是全国人民多年的愿望,对增强我国的综合实力和国际竞争力,使我国早日实现现代化具有极为重要的意义。
2001年至2003年期间,两院院士王大珩等人多次向中央建言,希望国家重视大飞机的研制。2003年6月,国家“中长期科技发展规划纲要”编制工作正式启动,为此成立了国家重大专项论证组,“大飞机专项”入选“重大专项”。历时8个月,论证组先后考察了上海、西安等地,起草并向国务院提交了一份上马大飞机的建议报告。
基于这份报告,2006年2月国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》中,大飞机被确定为“未来15年力争取得突破的16个重大科技专项”之一。同年召开的第十届全国人大四次会议上,国务院郑重宣布,中国将启动大飞机研制项目。为此,国务院成立了大型飞机重大专项领导小组,组织了专家论证委员会开展论证,并在半年后形成了《大型飞机方案论证报告》。2007年2月,国务院常务会议召开,批准了大型飞机研制重大科技专项正式立项。至此,争论多年的“大飞机项目”终于尘埃落定。
2008年5月,中国商用飞机有限责任公司在上海宣布成立,中国“大飞机”研制工作实质性启动。现如今,我国自主研发的单通道中短程干线客机C919已经取得民用适航证,首架飞机交付给东方航空公司,国产大飞机已经实现了从研发到商用时代的实质性转折,中国民用航空业正迈上了国产化的快车道。
然而,C919并非是中国第一次启动大飞机项目。自新中国成立以来,中国大飞机项目的研发曾走过一条极其坎坷曲折的道路,积累了大量宝贵的经验,也留下过惨痛的教训。
1966年,西安飞机工业公司正式逆向仿制苏制的安-24运输机,研制了国产运-7飞机。1970年,运-7飞机成功实现首飞,1984年该机改型后作为客机获得了中国民用航空总局正式颁发的适航证。作为一款50座级别的支线飞机,运-7的出现结束了中国民航全部使用外国飞机的历史。
上世纪70年代,中国启动“708工程”,全国航空工业300多个单位的技术骨干应召参与被了命名为运-10的大飞机研制工作。运-10客舱可容纳125个座位,经济舱最多可达178座,最大起飞重量110吨,达到了超过100座的“大飞机”标准。1980年9月,第一架运-10飞机成功首飞,随后7度飞抵高起降难度的西藏拉萨贡嘎机场。运-10机体实现了全国产化,除发动机外,航电、操纵、液压系统等国产化率超过96%,是中国首款拥有完全自主知识产权的大型客机。同时,运-10的研制也是我国首架参照美国适航条例标准研制的大型喷气式干线飞机,它的实施为国民用航空业带来了质的飞跃,使中国成为继美、苏和欧盟之后第4个能自己造出100吨级飞机的国家。然而由于资金、技术、国内经济形势等因素,1985年运-10被迫下马。
上世纪80年代中期,中国迎来了改革开放的春天。为了从国外学习先进的管理和技术,中国飞机研制迈上了国际合作的道路。为此,我国制定了民机工业发展的“三步走”计划。即:第一步,装配和部分制造国外的支干线客机;第二步,与国外合作,联合设计研制100座级客机;第三步,2010年左右自行研制180座级干线飞机。作为“三步走”计划的第一步,1985年,上海飞机制造厂与美国麦道公司合作组装生产MD-82客机。七年后,双方又启动了新型号MD90干线客机的组装。不幸的是,1996年麦道公司破产,被美国波音公司并购,MD90项目无疾而终。同年,中国又和欧洲空客公司联合研制AE-100型客机。令人绝望的室,AE-100项目也没有取得好的结果,也以失败而告终。这段经历使得我国的大飞机装配技术水平显著提高,但也留下了惨痛的教训,三十多年很快过去,民航工业发展的机遇也白白错失,“三步走”计划停滞不前。
MD90和AE-100 的教训使中国人意识到,大飞机等核心“卡脖子”技术上,用市场换技术是行不通的,必须要牢牢掌握在自己手上。中国必须独立发展拥有自主知识产权的新型涡扇飞机,并确定了先发展中型支线客机,再发展大型干线客机的路线图。2002年9月,经过充分论证后,中国新型涡扇支线飞机ARJ21项目获得国务院批准正式立项。2007年12月,首架ARJ21客机下线。次年11月,该机首飞成功。2014年年底,国产新支线飞机ARJ21完成适航取证并投入商业运营。截至2022年7月,国产ARJ21飞机已向国内9家用户交付68架飞机,开通263条航线,通航110座城市,安全运行超过15万小时,初步形成覆盖华北、东北、华南、西南等地区的国内支线网络,已安全运送旅客超500万人次,其安全性和可靠性得到航空公司和民航市场的充分肯定。
近20多年来,随着我国民航市场快速发展,中国对大型飞机的需求日益迫切。中国航空工业经过70余年的实践探索,已形成了一支专业门类齐全、技术水平过硬的人才队伍,具备了民用飞机关键技术的设计、试验和制造能力,具有发展大型飞机的技术和物质基础,于是,大飞机项目再次被提上了日程。
如果说运-10是中国大飞机的前世,那么即将投入商业运营的C919就是中国大飞机的今生。2007年8月,中央政治局常委会召开,同意成立大型客机项目筹备组。2008年3月,中国商用飞机有限责任公司经国务院批准正式成立。2009年年底,“C919大型客机总体基本技术方案”经论证、评审后获得通过,C919大型客机转入初步设计阶段。2011年年底,C919初步设计方案经工信部专家评审后通过,项目随即进入详细设计阶段。2015年11月,C919客机首架机在浦东基地正式总装下线。2017年5月5日C919在上海浦东机场圆满首飞。2022年9月完成全部适航审定工作后获中国民用航空局颁发的型号合格证,同年11月首架飞机交付并进入商业运营。至此,C919飞机的研制工作完成。
截至目前,除中国外,世界上仅有美、俄和欧盟3家能够独立研制大飞机,而这3家在飞机研制过程中均需要强大的国力来支撑,甚至要举全国之力能完成。当下,大型民机国际市场已被波音公司和空客公司两大寡头所垄断,中国未来要想闯入世界大飞机俱乐部并且立足绝非易事。
现在,C919飞机已交付民航公司,已累计获得一千余架订单。在C919飞机研制工作完成之后,我国新一代宽体干线客机CR929项目也已经启动,现已进入初步设计阶段。CR929,是我国年和俄罗斯合作计划研制的大型远程宽体客机,航程12000公里、280座级,如果CR929全部的座位是经济舱的话,可以搭载400余名乘客。从载客量来讲,CR929已经达到了国际航运体系上“300座位以上即为大型客机”的标准,将成为名副其实的全世界公认的“大飞机”。
相信在不久的未来,国产CR929客机将引领我国的民航工业发展,带来再次腾飞。
沈海军
2022/11/25于上海
目 录
序 言
第一章 什么是大飞机
一、什么是民用飞机
二、客机分类
三、客机机型
四、什么是大飞机
五、大飞机总部为何选址上海?
六、研发国产大飞机的重大意义
第二章 中国民机的发展历程
一、“美龄号”、 萨伏亚和“中运”系列
二、建国前中国的客机
三、小型多用途运输机运-5
四、早期尝试研制客机
五、建国初购入国外客机
六、“708工程”
七、改革开放与国际合作
八、走出国门的运-12飞机
九、自研支线客机
十、自研大型客机
第三章 上海,国产大飞机腾飞的地方
一、海军制造飞机处
二、上海虹桥航空工厂
三、龙华机场与上海飞机制造厂
四、大场机场与运-10飞机
五、国际合作
六、长达十年的人才流失
七、市场机制下的自主创新
八、走上振兴发展的新起点
第四章 国产大飞机,往事不堪回首
一、一言难尽的运-10
二、MD-82和MD-90,难得的历史机遇
三、夭折的“亚洲快车”
第五章 C919的研发历程
一、研发背景与设计性能
二、研发历程
三、制造流程
四、从试飞到交付
第六章 C919飞机的构造
一、机身
二、机头与驾驶舱
三、机翼
四、客舱与货舱
五、舱门与开口
六、机身尾段与辅助动力装置
七、尾翼
八、起落架
第七章 C919的主要系统
一、动力系统(发动机)
二、航电系统
三、飞控系统
四、通信导航系统
五、起落架与高升力系统
六、燃油系统与液压系统
七、环控系统
八、电气系统
第八章 C919研制中的关键技术
一、设计技术
二、制造技术
三、试验技术
第九章 大飞机的优势、生产模式与产业链
一、C919的优势
二、主制造商-供应商模式
三、供应商与国产化问题
四、飞机制造产业链
第十章 下一代宽体客机CR929
一、宽体客机,新的征程
二、中俄联合研发的理由
三、祝早日展翅高飞
第十一章 国产客机的心脏
一、国产支线客机
二、 “一发托两型”的涡扇-8
三、涡扇-8-20大推力涡扇-8发动机
四、大飞机“心脏”,已在路上
参考文献
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