C929国产宽体客机，单干有多难？

作者：伟大的中国制造业
链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/669290513
来源：知乎
作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

导语：近日，中国商业飞行副总经理戚学锋表示，C929宽体客机已进入详细设计阶段。C929项目让中国商业飞行成为继美国波音和欧洲空客之后的第三个宽体客机“大玩家”。中国梦想的翅膀C929将如何搅动当前的国际民航产业格局？

C929远程双通道宽体客机

C929“宽在哪里？”

飞机“大、小”的定义只是通过客舱通道实现的。C929宽体客机是双通道，C919窄体客机称为单通道。

C919是中国第一款自主开发的中短程窄体客机。它于2008年开始开发，2017年首飞，2023年5月完成商业首航，与波音737、空客A320相似。这种飞机负责3000-4000km的短途飞行。

C919和C929对比

机身直径超过5米的飞机需要双通道设计。与狭窄的客机相比，宽体客机的机身直径更大，给其内部更多的油箱空间。因此，宽体客机不仅载客量巨大，而且可以飞得更远。

C929内部布局示意图图

目前，包括波音7877在内的宽体客机是洲际航行的唯一方案。、777、空客A330、空客和波音采取错位竞争策略，以领先的技术和成熟的产品垄断了全球宽体客机市场，A350XWB。

根据国际民航组织的预测，到2030年，90%以上的客机需求都是200-350个座位。届时，全球对宽体飞机的需求将接近8000架，其主要销售地点是欧洲和亚太地区。而且在亚太地区，中国的销量将占一半。

与国外机型相比，C919\C929

然而，C929的出现将逐渐动摇这种模式。据中国商飞介绍，C929采用两台大涵道比涡扇发动机，基准航程为1.2万公里。从上海起飞到南极洲，标准分布下载客户280人。经济舱采用主流“3-3-3”布局，属于远程中型宽体客机。从定位上看，它几乎与波音787“肉搏战”，瞄准“点对点”的远程直达航班。

未来，C929将更加宽广。、像C939这样的宽体飞机有更广泛的用途。

为什么要和俄罗斯“分道扬镳”？

中俄合作研发CR929，C代表中国，R代表俄罗斯，是商飞宽体机项目的初步规划。然而，近年来，中国公开的商飞宽体客机项目被更名为C929。中国决定“单干”的主要原因是商业因素和技术因素的综合作用，这与俄罗斯对“大飞机”的定义不同。

伊尔-96-400M完成首飞

十一月，俄罗斯伊尔-96-400M四发客机试飞成功，IL-96是前苏联/俄罗斯最好的宽体机平台，定位类似于C929，特别是取代了过去的美国发动机。然而，IL-96是近30年前的设计。机身是一种普通的半硬壳轻铝合金圆形截面结构，本质上仍然是旧平台的改进。

中国的市场和技术需求明显不同于俄罗斯。一方面，C929即使在诞生之初，也需要在中国与世界上最省油的客机竞争，在飞机经济性、可靠性等主要指标上不落后；

另外，我国还需要与国际子系统供应商进行合作，特别是航发巨头美国通用电气和英国罗尔斯·罗伊斯，除了我国自主研发的35吨级发动机CJ-2000外，这两家为波音787提供动力的公司也有望成为C929的发动机供应商，GE-nx和GE-nx分别供应Trent-在R&D中，900/1000(或UltraFans)。

Trent系列发动机，罗尔斯·罗伊斯

不同的发动机数量反映了许多因素。由于制裁，俄罗斯在发动机领域没有国际合作空间，目前也没有成熟的35吨民用发动机。因此，俄罗斯选择了快速修改四发平台，牺牲了与俄罗斯无关的燃油经济性。

经过多年波音和空客的代工，中国航空和商业飞机在机身制造能力方面更加强大。中国首先需要保证客机的先进技术，积极开展关键部件的国际合作，这将体现在客机的运行成本上，因此将采用最主流、最省油的双发方案。

复合材料重塑宽体客机

据C929项目总师介绍，C929将采用超过50%的碳纤维复合材料和超过15%的钛合金。波音787和空客A350XWB的用量分别为50%和52%，大约是主流窄体客机的10%(C919为12%)。

俄罗斯研制的CR929复合机翼原型

客机最重要的是极其经济。更省油的客机也有利于飞行更远的航程，从而开辟更多的航线，为航空公司带来更高的利润。复合材料可以从这两个方面重塑宽体客机。

第一，“弯刀”梦想之翼

原本计划俄方研发机翼，中方研发机身。

展弦比与飞机的性能密切相关，展弦比表明机翼较长且较窄，能带来较小的诱导阻力，适合长时间飞行。

展弦比示意图更好

鸟翅可以更好地提高飞机的效率，主要体现在不断增加客机的展弦比。然而，航空铝合金的自重和强度使其无法继续承受机翼的加长(最大展弦比约为8)。只有强度较高的复合材料才能将展弦比提高到11，并在其中放置尽可能大的机翼油箱来增加航程，这对制造机翼的材料强度和耐久性提出了更高的要求，这也将体现在C929上。C929应用的斜切翼梢小翼不仅可以减少涡流，还可以延伸弦比，可以看作是机翼的一部分。

CHN-T2宽体客机气动标模总体布局

二是“减肥”是飞机设计中永恒的课题。

大约70%的减重效果是由材料技术的进步产生的，剩下的30%是通过设计优化产生的，所以飞机材料的轻量化对结构的减重尤为重要。

升力翘起的翅膀也是模仿鸟类的结果。

在设计阶段，中国商业飞机提出了降低60%碳排放总寿命的要求，这不仅包括出色的操作效率，而且对飞机更加耐用至关重要。飞机在飞行时需要不断给客舱施加压力，随着时间的推移，会造成材料疲劳。

得益于近年来我国碳纤维产业的快速发展，相关医院在2018年突破了飞机全尺寸复合材料机身壁板技术(能满足复合材料的混合需求)，预计将进一步掌握碳纤维机身一体化成型技术，超过传统材料的使用寿命。

新进入C929的进阶之路并不容易。

在国际客机市场，C919客机只能算是技术上的初学者。宽体客机是人类大规模生产的最大工业产品，涉及深远的产业链。

根据商飞的研究报告，未来20年，中国市场将接收1250架双通道喷气客机，价值3800亿美元。根据中国自身需求，及时独立开发宽体干线客机，将节省引进客机的外汇消耗，减少对外界的依赖。

一般来说，宽体飞机的价格不是往往3-4亿美元的“目录价格”，而是“目录价格”的巨大折扣。经过大幅折扣，利润率已经不高了。然而，飞机出售几十年后的维护是一个获得超额回报的过程。

短期来看，完全依赖欧美大型飞机的进口肯定比单独开发划算，但也必须受到后期飞机技术支持和升级的限制。航空工业是国家的战略产业。比如俄罗斯的“大型飞机项目”遭受了很多损失。20世纪90年代，伊尔96“西方化”在波音的强大压力下死亡，后期不得不忍受购买波音737的高额附加税。

全球供应商波音787零部件

近三年来，受疫情影响，波音、空客订单积压，全球干线客机积压订单超过14000架:目前，订购一架飞机至少需要三年时间才能“取货”，至少需要三年时间才能“取货”，这给航空公司的决策带来了困难，维修备件的供应更加不确定。一架飞机由数百万部件组成，充分考验了民航行业的供应链稳定性。任何一个环节的错误都可能导致交货延误。

面对中国的“大飞机搅局”，波音和空客巨头手中还有一张王牌，那就是美国和欧洲市场的发动机环保评价，即是否符合欧美的噪音和环保要求，使得C929客机几乎不可能配备国产发动机进入欧美市场。如果波音和空客给世界三大动力公司施加压力，那只是在机载动力方面。在欧美，中国的C929宽体大型客机有一场艰苦卓绝的持久战。

结语：在经历了从运-10到ARJ21，从C919到C929的不断探索和突破之后，宽体客机在很大程度上代表了航空的最高技术水平，展现了中国航空工业的雄心和实力。