图文解构C919首架机

周颖

C919顺利完成了首飞，为中国又增添了一件国之重器，这是同家意志和人民的创造力的最好体现，极大地振奋了国人的民心士气。今天，笔者带大家围绕C919首架机走一圈，更加直观仔细地认识我国的大型客机。

机头右侧

由于C919采用了承载式整体风挡玻璃，因此C919和波音B787一样没有能够打开的侧舷窗的。而传统飞机驾驶舱的打开侧舷窗也是飞行员紧急逃生的出口，像这样不能打开侧舷窗的飞机就必须为飞行员专门设计至少一个应急逃生门。图中右侧的风挡上方就是C919的机组应急逃生门。

右边的机头大气数据探头和左侧一样，它们有两个作用：第一是为了安全的备份：第二是为了校准。之所以需要校准，是因为飞机本身有一定的横向尺寸，当飞机压坡度侧倾时，就会有一边的探头真实高度下降，而另一边探头的高度增加，两边的探头测量的数据会产生一定的误差。虽然民航飞机侧倾角度一般不大，两边探头的高度差很小，但为了更精准地测量高度，大气数据计算机会把两边“实际高度”不同探头测到的数据进行比较、加权，再根据飞参数值进行综合评价，从而解算出最精准的飞行高度——飞行的严谨性由此可见一斑。

左前登机门

乘客一般都从机身左侧舱门登机，专业叫做登机门：右侧舱门是为飞机提供配餐、报刊等机上用品的，专业上被称为勤务门。因为这些舱门也是应急逃生出口，所以所有的门框都会用与机身颜色有明显区别的线条来表示，以帮助救援人员找到这些应急出口。我们可以看到，在門的上边有一根比门宽的“线”。这是一条导流槽，是个很贴心的设计，如果遇到下雨，雨水就会从导流槽向门的两侧分流，而不会让您穿越“水帘洞”。

舱门开启

C91 9成功首飞落地后，试飞工程师马菲第一个打开左前登机门，随后首飞机长蔡俊从容步出机舱。C919舱门的开启是将门把手向上提起开锁，直接向外向前平推/拉开就可以将门打开并锁住，与空客飞机的设计类似。

前机身背部

C919的前机身背部，有若干神秘的天线和探头，从左到右分别是：空中防撞系统（TCAS）天线、风标式侧滑传感器、TCAS天线、机身上部防撞灯、刀型甚高频（VHF）通信天线。其中风标式侧滑传感器仅在首架机和部分试飞型C919飞机上有，以后正式生产型是没有的。

在材料使用上，C919以第三代铝锂合金、复合材料为代表的先进材料首次在国产民机大规模应用，使用量占C919飞机结构重量的26.2%。先进铝锂合金的应用，属国内首次。通过大量的研发和验证试验，建立了铝锂合金的材料规范体系、设计许用值体系和制作工艺规范体系。C919的机身蒙皮、长桁、地板梁结构上应用第三代铝锂合金，用量达到机体结构重量的7.4%。

舱门内侧及右侧

首飞的这架C919并不是交付运营商的完整飞机。仔细观察会发现登机门内的舱内壁板上还有白色的线束围起来预留的位置。这里将会安装乘务员使用的客舱综合服务显示控制器。通过这种大屏母触摸式显示器，乘务员可以集中控制客舱灯光、播放音乐和录像、检查飞机饮用水和废水的勤务状态、微调客舱温度等工作。

舱门右侧机身从上到右下依次有4个探头，分别是全静压探头、大气总温探头和两个迎角传感器。前两个探头与机头两边的一样，但并非C919的标准配置探头。因为这是第一架实现飞行状态的C919，需要通过多种方式来测量与飞行密切相关的重要大气数据。这里的全静压探头和大气总温探头，是为安装在机身里面的测试设备提供数据的。该设备会实时记录和向地面回传数据。首飞机组还有手持式GPS来测量空速。C919首飞时，技术人员会通过手持GPS、飞机自身传感器、地面遥测等多途径获取空速数据，以避免飞机自身空速测量系统发生异常而导致严重后果。以后C919进入型号合格审定试飞时，还有可能在机头雷达罩上安装一根较长的空速管以校准空速。这些额外的探测装置在正常的生产交付型号中会被取消。另外，包括两个迎角传感器在内的探头并不水平向前，而是向下偏斜。这是为了在较大迎角飞行时，探头最大限度地指向顺气流方向，测量的数据尽可能准确。

左侧CFM LEAP-x1C涡扇发动机

C919的心脏是由著名的航空发动机厂商CFM公司生产的LEAP-X1c发动机。发动机的整流罩上看到CFM的商标和LEAP的标识。发动机的后部还画有发动机进排气危险区域标示——这是强制涂装，世界上每架民航飞机的每台发动机上都有，不过，这和乘客关系不大，主要是给地面机务工程师看的，防止他们受到伤害。

衍生自世界最畅销的CFM56系列发动机的这款大涵道比涡扇发动机，采用了大量应用先进技术，使得发动机综合性能大幅提升、利用成熟发动机进一步发展升级也极大地降低了研发成本和技术风险，更好地满足了客户的经济需求和环保要求。与CFM56系列标准发动机相比，LEAP-X1C发动机燃油消耗可减少16%，二氧化碳排放量可减少12%，氮氧化物排放量比国际民航组织规定的标准低50%，且更为安静。是中国的C919选用的唯一国外动力装置。

CFM56系列发动机安装在空客A320系列飞机和波音737系列飞机上，而其发展型号LEAP系列发动机也针对空客、波音和中国商飞开发了不同的改型，分为X1A（专门配属空客A320NEO，单台起飞推力32900磅力，折合14.92吨力）、X1B（专门配属波音B737MAX，单台起飞推力28000磅力，折合12.7吨力）和X1C（专门配属中国商飞C919，单台起飞推力30000磅力，折合13.6吨力）三大系列。C919使用国际上成熟可靠的货架产品，可以降低研发风险，为后续适航取证铺平道路。当然，也希望国产的民用航空发动机能够尽快装备使用。

C919一共安装了两台LEAP-X1C涡扇发动机，通过吊架系统吊装在机翼下方。C919的发动机与机身之间的吊架采用了IPS（推进系统一体化）设计技术，使得气动损失降低，减小了结构重量。采用翼吊发动机设计有如下好处：1，发动机距离地面近，维护方便，绝大部分日常维护我们技术工程师站在地上就可以完成，个别高的地方拉一个小梯子就可以接近。2，发动机安装的位置比机翼里油箱的位置低，即使全部燃油泵都不工作，发动机也有重力供油作为备份从而确保安全。3，发动机装在机翼下方，进一步远离机身，机翼的本身还可以有效遮蔽发动机的噪声，从而让客舱环境更舒适。4，发动机本身的重量也能抵消飞机机翼的升力对机翼结构的一部分弯矩，这一点作用和机翼燃油箱是类似的。endprint

LEAP-X1C发动机正面

从正面可以很清楚地看到风扇进气整流锥上的防鸟击螺旋。这个螺旋随着发动机的旋转而变成闪烁的图案，可以有效吓阻低空飞行的鸟类。LEAP-X1C风扇为18片3D碳纤维树脂氧化复合材料树脂传递模塑成型（RTM）宽弦叶片，S型的风扇叶片前缘有钛合金材料包裹增加强度。每片风扇叶片使用的碳纤维连接起来长达322千米。看吧，航空发动机的风扇叶片充满着工业之美，如果说飞机是一个国家的工业之冠的话，航空发动机无疑是这顶王冠上最璀璨夺目的那块宝石。在挖掘打磨这颗宝石的征途上，我们还要继续努力啊。

右侧发动机正面

从正面看C919右侧发动机短舱，发动机本体几乎可以看作是轴对称圆柱体，它要为飞机提供前进的推力，这是发动机提供的一次能源。除此之外，它还要通过发电机为飞机提供电源、通过发动机驱动的液压泵为飞机提供液压、通过发动机的压气机部件为飞机的空调等多个系统提供压缩空气等这些二次能源。因此，需要有传动和降速的附件齿轮箱，并连接液压泵、发电机、滑油泵诸多附件，以及发动机正常运行所需的电子发动机控制器、滑油箱、防冰管，起动引气管等。所以这些设备和附件都安装在发动机外部，由发动机短舱把它们包裹起来。图中主起落架前方机翼下表面安装的橘红色设备是摄像头，就是为了观察主起落架工作状态的，正式交付C919上没有这个摄像头。

融合式翼梢小翼

C919翼尖的融合式翼梢小翼是為了降低翼尖的涡流。弯曲的融合小翼可以让C919减小约2%的诱导阻力。别小看这2%，每年可为航空公司节约以百万元计的燃油。小翼的后面为静电放电刷。飞机在飞行时会和空气摩擦积累电荷，需要这些放电刷随时将机身上积累的静电释放出去。小翼的前面是航行灯和频闪灯，航行灯在整架飞机上的布置是左红右绿尾白，可以帮助人们在夜间有效识别航空器的相对位置。红色的航行灯表明这是左翼尖的翼梢小翼。请注意，C919的航行灯使用了寿命较长LED光源（据2016年珠海航展采访中航上电蒲董事长得知，未来航空用LED光源将被激光光源所取代——编者注）。

左翼外段

紧挨着翼梢小翼的外侧翼段后缘为副翼（红圈内），是飞机的主要操纵面之一。副翼的后缘有5根放电刷。一般而言，副翼运行动作是差动的——也就是一边上升一边就下降，它的差动改变了两侧机翼外侧弯曲的程度，从而改变了两边机翼外侧升力的大小——借此实现了飞机横向滚转操纵，就是我们常说的飞机压坡度。

机翼前缘为放下的前缘缝翼（蓝色方框内）。前缘缝翼是飞机的一种升装置，它可以帮助飞机在起飞或者降落时增加升力，让飞机更快地起飞或者更低速的降落。在专业上讲它可以通过前伸、开缝、增加机翼的面积和弯度来显著增加升力，增加临界迎角，有效防止失速。

左翼内段

C919左侧机翼内段，前面是缝翼，后面黄框内弯曲向下偏转的是位于机翼后缘、内侧的襟翼。襟翼也是升装置，属于次要操纵面。和副翼的差动运行不一样，襟翼一般它只能两侧同步向下偏转，不能向上偏转（很多战斗机或者有些民航飞机有襟副翼飞控系统，这是把襟翼和副翼功能结合在一起了，襟副翼就能实现既同时向下偏转又双侧差动控制的运动）。图中可歼C919的襟翼是向后并向下偏转，有一条明显的开缝，增加机翼面积同时还增加机翼弯曲程度。这样的单块结构襟翼不仅制造控制简单，结构还轻巧。空中客车A320也采用了类似结构的襟翼。襟翼下表面为容纳运行控制机构的整流罩，这样的设计符合面积率的气动修型，它在航空界还有个比较有意思的名字——“库其曼胡萝卜。

机翼下表面的B-001A为飞机国籍登记和注册号。不知是否为巧合，C919的注册号和前不久下水的第一艘国产航母都是001A。B是国籍标志，是国际上指定分配给中国的无线电联络代码。需要特别说明的是，不论是大陆、香港特别行政区、澳门特别行政区还是宝岛台湾，民用飞机的国籍标志全部都是B。

国籍标志和注册号之间椭圆形的盖板是机翼燃油箱的检查盖板。燃油装在机翼里面的优点为：尽可能地利用飞机上空间；在飞行中燃油的重力可以抵消机翼的升力对翼根造成的弯矩，使得结构受力上更均衡：降低采用下单翼飞机的整机重心，让飞机更稳定。

C919在中央翼缘条、发动机吊挂、球面框缘条、襟缝翼滑轨、垂尾对接接头等部位应用钛合金，用量达到机体结构重量的7.3%。钛合金有强度高、耐高温、耐腐蚀等优异性能。

辅助动力装置

C919的辅助动力装置（APU）安装在尾锥里面。尾锥最后方深色部分的圆孔是排气孔，垂尾根部向上打开约45度的小门就是APU的进气门。APU是一个小小的涡轮喷气发动机，使用和主发动机同样的燃油。APU主要是提供电力和压缩空气。电力用于给飞机系统供给115伏、400赫（兹）的三相交流电，而压缩空气可以用于起动发动机，也可以用于带动空调。这样C919的发动机未起动时，客舱环境依然舒适怡人，整架飞机有足够的电力供应，也进一步减少了对地面设备的依赖。一般来说，当主发动机起动后，飞机上所需要的电力气源供应就由主发动机来产生，此时APU可以关闭。如果C919在高原机场运行，APU还可以在起飞的时候继续为飞机提供空调，从而减少主发动机的引气损失，让飞机更安全地起飞。

乘坐航班时，如果在发动机气动时发现空调好像变小了或者没风了，这表明APU引出的压缩空气都被用于起动发动机了。当发动机完成后，舒爽的空调气就又会来了。

尾翼

C919的垂直尾翼和水平尾翼，它们分别由固定的垂直安定面+方向舵和可以改变安装角的水平安定面+升降舵构成。方向舵、升降舵和前文所述副翼一起构成了C919的主要操纵面，而襟翼、缝翼、扰流板则是飞机的次要操纵面。

升降舵用于控制飞机俯仰操作——就是控制飞机抬头爬升还是低头下降。虽然方向舵名义上是用来控制飞机航向的，但实际上飞行中飞机转向是依靠副翼和升降舵的联合操纵来实现的。方向舵主要作用，是在转弯时协调防止出现向外或者内的侧滑，或在平飞时修正航向和风偏。endprint

注意小图红圈处的几个红点是水平安定面的安装角变化范围。C919采用了干线民航客机主流的气动布局，因此飞行中水平安定面可以实时改变安装角，以配平由于飞机气动中心和重心改变所带来的俯仰力矩，减轻升降舵的操纵负荷。

图中可见垂尾下方的机尾侧面有个明显的平面。这一是为了可调安定面和舵面偏转时不要出现明显的缝隙，保证运行时气动平滑性：二是对机尾进行的气动修型，以获得明显的减阻效果。C919采用了机头一风挡整体平滑过渡、机尾气动修型、融合式小翼、IPS一体化推进系统和超临界机翼，整体气动优化比传统民航飞机减少了5%的阻力，可为航空公司带来很好的经济效益。

左侧主起落架

C919的主起落架，图中可见承力支柱/缓冲支柱外筒、收放机构、双机轮，以及在其上排列有序的管路和导线，包括刹车液压管，轮速、胎压、刹车压力以及空/地逻辑传感导线等。C919首架机的起落架轮胎是没有内胎的，机轮刹车为碳素多盘式刹车，重量更轻，刹车效能更强。顺便提一下，飞机的机轮一般是没有动力的，完全依靠发动机推力/螺旋桨拉力或者车辆牵引在地面移动，而且只有主起落架上有刹车系统。

主起落架舱

C919主起落架舱中排列整齐的银色管路，是飞控系统的舵面液压管（蓝色方框）。采用全电传操纵的C919取消了复杂的操纵索系或者传动连杆，全部舵面是由液压系统驱动。这样不仅降低了飞控系统重量，同时减少了很多运行机构，大大提升了操纵效率和可靠性。为适应起落架舱较为恶劣工作环境的结构防腐要求，舱内涂布了淡黄色水置换型防腐剂。

C919为了降低阻力，尽可能减少开口的大小。起落架区域也是如此设计的。起落架上的板（左侧红圈）是起落架舱的盖板，当起落架收起后，盖板和旁边的起落架舱门一起将起落架舱口封闭起来，与机翼下表面融合成为完整的气动面。C919的机身下部也有巨大的起落架舱门（右侧红圈）。这个门是为了起落架机轮进出起落架舱而设计的，只在起落架收放的瞬间打开。当起落架收起或者放下锁定后，它会关闭与机腹贴合，最大限度地平顺气流，减小阻力。

C919的液压系统独创性地引入了高压液压系统，正常工作压力达到了5000磅力/英寸2（351，5千克力/厘米2），与传统的3000磅力/英寸2（2110千克力/厘米2）的液压系统相比，可以用更小尺寸的液压管路，小直径管路在液压系统上可节省很多重量。这也是未來民航客机液压系统的发展趋势。

C919展示样机的驾驶舱

C919的人机界面是相当优秀的。驾驶舱采用双人驾驶体制，配备观察员一名，这也是目前主流民航干线客机的标准人力配置。整个驾驶舱的布局非常简洁、信息显示高效，配置5块大屏幕宽视场液晶彩色显示器来综合显示各项航姿、导航、发动机和分系统指示、检查单等信息。这些综合航电显示器采用四上一下布局，5块显示屏幕硬件规格完全一致，不仅硬件上可以互相替换，其各自显示信息可以根据飞行员指令任意切换或者由计算机控制自动切换。在正副驾驶员的两侧还配备了两块稍小的彩色液晶显示器，这是C919为飞行员贴心设计的电子飞行包（EFB）。这个电子飞行包避免了飞行人员携带沉重的纸质飞行手册，用显示器来给飞行员提供各种需要的航行资料信息。为了方便飞行，C919在正副驾驶位置都布置了平视显示指引系统（HUG），非常类似战斗机的平视显示器（HUD），也可以理解为民机版的平视显示器。它把最重要的飞行数据信息以及自动驾驶系统中的飞行指引符号投射到飞行员面前的平板玻璃上，这样飞行员可以不用低头看显示器了。所有的字符和图案成像于无穷远处，在观察外界环境的同时直接读取实时飞参信息，避免了飞行员眼睛焦距在远近距离上频繁转换而导致的疲劳。该系统在飞行中最重要的进近落地阶段，特别是夜间落地时，可帮助飞行员有效地安全操控飞机。

C919采用侧杆正杆操纵系统，侧杆系统解放了飞行员面前的空间，有效缓解了飞行人员飞行时勤务压力。正杆系统也可以给飞行员更好的杆中立位置感觉。C910配备了包线保护功能的4余度数字电传飞控系统。这套飞控系统非常高效，并应用了主动控制技术。首飞视频中可以看到机长也多次在空中“松杆”，可见飞机操稳特性极佳。而且因为是电传操纵，操纵杆上的铰链力矩是很小的，即使是女飞行员也一样轻松操作，这对于航空公司的机组限制也降低很多。

C919展示样机客舱

C919客舱全长1146英寸（29.1米），可以根据客户要求选择全经济级、混合级、高密度级3种客舱布置构型，为全系单通道。全经济级168座，排距32英寸（0.8米）：混合级158座，其中公务舱2排8座，排距36英寸（0.91米），经济舱1 50座，排距32英寸（0.8米）；高密度级174座，排距30英寸（0.76米），公务舱为2+2座，经济舱是3+3座布局。

现在乘坐民航班机都能自己选择座位。一般而言，乘客在选择座位的时候都会选择靠窗（视野好，看飞行风景或者拍风景照）或者靠过道（相对宽敞，起身活动方便）。中间座位有很强的被挤压的感觉，因而不受乘客欢迎。且市场上主流的民航干支线飞机同级别座位是同样宽度，这样就导致更没有人愿意主动选择中间座位。而C919不仅在靠窗和靠过道的座椅选用了比常规的17英寸座椅（43.18厘米）更宽的18英寸（45.72厘米）宽座椅，对于3座联排的中间座椅更是加宽到了19英寸（48.26厘米）。别小看这几厘米，立刻就让乘客特别是中间乘客的“甬道效应”大大缓解。

从展示样机客舱来看，C919的每位乘客都有独立的娱乐系统，可以在飞行中自由选择喜欢的娱乐内容。这些措施也是C919在客舱舒适性上以人为本设计理念的具体体现。不仅座椅加宽，客舱选择先进的缓降下翻式行李架，这样可以在保证足够行李载荷的情况下让旅客的头部空间更宽敞，机身空间利用率更高。客舱舷窗数量更多，面积更大。客舱灯光位LED光源，可以中央统一调控，也可旅客自行调节。灯光明暗变化过渡柔和，灯光整体色彩可根据不同飞行环境需要由乘务员进行调节。这些细节无一不体现了中国商飞的诚意和对航空市场服务特点的尊重，相信能够打动运营商、飞行员和旅客了。endprint

右后侧勤务门

在右后侧勤务门的下方偏右处有个带两片栅门的开口，这被称为外流活门，是飞机客舱环境控制的一个重要的设备。飞机的空调除了温度调节和冷却设备外，还有一个最重要作业，就是对机舱进行增压。人类习惯了地表的大气压力，而随着高度的增加，气压就会很快下降。比如在C919的巡航高度，外界环境气压大致相当与海平面的三分之一。所以，为了防止机上人员因低压缺氧感到不适，就必须为整个机舱进行增压。调温、冷却和增压统称为环境控制。虽然飞机的座舱是增压舱，但实际上飞机的机舱并不是绝对密封的。这个外流活门用来对机舱的压力进行控制的。在地面的时候它全打开，机舱与外界环境相连通，压力一致，避免出现舱门打不开或关不上的尴尬场面：当飞机准备起飞时活门开始关闭，并随着机舱压力以及飞行高度的增加逐渐关小。飞机空调装置与外流活门的密切配合，让机舱环境压力始终保持在乘客感觉舒适的范围，同时保持舱内空气的新鲜。飞机的空调非常高效，保证每两分钟就将机舱里的空气全部更换一遍，比手术室的国家标准换气速度还要高。

左侧机身中部应急出口

C919的应急出口總共有9个，驾驶舱1个，客舱8个。图中可见在左翼位置的机身上的两个应急出口。这些应急出口可以保证在紧急情况下所有乘客90秒内全部撤离飞机。当然，除了机身左右的前后登机门和前后勤务门经常打开，其他的都不能随意乱动。而且所有的门都不能随意开启，除非已得到援权并进行了一些隔离手段。否则，一开门就会释放应急滑梯。所有的应急出口都会佣与机身明显有差异的颜色进行涂装，确保有效的救援识别。

前后货舱门

C919的机腹货舱前后各一个舱门，均为向外打开，里面可以装得下LD-3准集航空标装箱。机腹货舱的设计可以极大地增加航空公司的赢利能力。客机在运输旅客的同时，还可同机运输托运行李，以及同样目的地的快递、鲜活产品等货物。

前货舱门右边还有个小舱门，这里是C919的设备中心，机载计算机等设备都放在这里，是飞机的各个系统的控制大脑安装区域。

前起落架

图为挂着黄色的飞机牵引杆的C919前起落架。前起落架具有转向功能，这样在地面滑跑时，驾驶员可以更灵活地控制飞机的方向。前起落架前方的机身下表面，有一个橘黄色的摄像头，是专门用来观察起落架的工作状况的。这个是非标准设备，不会出现在以后正式交付的C919上。

前起落架前方机头下部红圈处，是C919的冲压涡轮舱门。冲压涡轮就相当于一台风力发电机，是一项保障安全的措施。当飞行中出现两发失效时，这台冲压涡轮就可以放出来，利用气流吹动涡轮发电，直接为飞机提供宝贵的应急电力。电力除供应保障飞行安全的关键电子设备外，还可带动液压泵，以保证飞机的操纵系统还能有效工作。冲压涡轮一般只能单向操作，一旦放出在空中是不能收回的，只有回到地面才能重新收舱门内。endprint