2022年9月，C919大型客機完成

全部适航審定工作

獲中國民用航空局頒發的型号合格證

将于2022年底交付首架飛機

C919大型客機研制成功

标志着我國具備自主研制

世界一流大型客機能力

是我國大飛機事業發展的重要裡程碑

追夢五十載“破繭化蝶”

交大力量助力大國工程

今天，讓我們走近

C919背後的交大故事

★

交大團隊助力國産飛機“破繭化蝶”

“

“不可或缺”，交大團隊介入“大型飛機”

國家重大專項十餘年

上海交通大學航空航天學院結構強度團隊組建于2005年1月，民機結構強度綜合實驗室成立于2009年10月。團隊創立之初，本着“建一流團隊、創一流成果、育一流人才”的信念，經過多年深耕細作，在飛行器結構設計、強度分析、試驗驗證和先進複合材料應用研究等領域取得了許多研究成果。自團隊成立至2015年8月由汪海教授領銜，從2015年9月起學院任命餘音教授任團隊負責人。團隊始終站在大飛機事業發展的前沿，與中國商飛、中航工業等單位多年來形成緊密合作關系。

專家們來訪臨别前在空天大樓前合影留念（2008-05-11下午15:22）

2009 年 11 月 23 日，上海交大與中國商飛上海飛機客戶服務有限公司共建中國商飛上海飛機客戶服務有限公司民用飛機維修工程研究中心框架協議正式簽訂。此外，西北工業大學、南京航空航天大學、中國飛機強度研究所、中航工業上海航空測控技術研究所等四家單位也作為共建單位在協議上簽字。至此，上海交大完成了同中國商用飛機有限公司下屬的設計、制造、客服三大中心的全部合作協議簽訂和聯合研究中心建立。

2011年9月28日，在中國商飛20餘名設計人員和實驗室團隊師生的共同努力下，C919大型客機複合材料水平尾翼靜力試驗在團隊試驗大廳圓滿完成。這标志着上海交大不僅已成功介入“大型飛機”國家重大專項，而且已成為大飛機研制系統工程中不可或缺的重要組成部分。

我國大型客機機體結構研制初步設計階段需要完成的重點任務及标志性成果歸納為七大部段研制，這七大部段能否研制成功将直接關系到C919飛機能否按時轉入詳細設計階段，進而關系到我國大型客機項目能否獲得商業成功。團隊承擔了七大部段的機身複合材料後壓力框、複合材料水平尾翼兩大部段的聯合設計與試驗測試任務。複合材料水平尾翼靜力試驗在上海交大的順利完成意味着我國大型客機研制網絡圖上又取得了一個重要的具有裡程碑意義的階段性成果。

2015年以來，實驗室獲得了中國民用航空局頒發的“航空材料及工藝方法的試驗和鑒定”委任單位代表證書，以及中國商飛試驗資格合格證書、中國合格評定國家認可委員會（CNAS)-實驗室認可。

2016年團隊加入了上海适航審定中心牽頭的國家某重大專項的項目團隊，曆時5年，團隊主力成員全員參與，圓滿解決了C919大飛機結構強度方向适航取證急需的難題，團隊能力進一步得到行業認可。

近年來，團隊承擔了一系列與适航取證工作密切相關的試驗任務，均圓滿完成。

2020年7月30日，“C919飛機方向舵後緣連接強度試驗”由上海交通大學結構強度團隊圓滿完成，該試驗是C919飛機複材結構驗證試驗中第一個組件級試驗，也是第一個在高校進行的C919組件級強度适航驗證試驗，對課題組意義重大，标志着交大成功承接大飛機組件級的适航試驗工作。經過多年的實驗室建設和成員的不斷努力，上海交大成為國内承擔大飛機結構适航項目的唯一高校。

C919方向舵适航驗證試驗現場

今年3月新冠疫情突襲上海，交大承擔的C919平尾、垂尾損傷特性試驗是兩項重要的适航驗證任務。此時，相關的各項試驗在全國各承試單位如火如荼開展，正處于攻堅關鍵時期。為确保今年順利完成C919飛機的适航取證工作，留校教師響應學校号召積極投入到抗疫工作，與此同時也分秒必争地開展試驗工作，船舶海洋與建築工程學院相關團隊也提供了強有力的支持。從寒風料峭的早春，到赤日炎炎的夏天，大家以實驗室為家，憑借高度的使命感和責任感，連續奮戰三個月，克服重重困難，加班加點，守住了大飛機試驗任務的關鍵節點，為國産大型客機攻關突擊赢得了戰略主動，圓滿地完成了這兩項重要的适航驗證試驗任務。

以實驗室為家

艱苦奮鬥 直至勝利

兩座燈火通明的實驗室

“

“漫天飛雪”，為C919飛機APU進氣系統

降雪揚雪試驗造雪改造升級

上海交通大學制冷與低溫工程專業建立于1956 年，是我國最早的制冷低溫專業。機械與動力工程學院吳靜怡教授領銜的低溫工程團隊面向航空航天、船舶海洋等國家重大工程，長期從事低溫環境模拟、低溫流動與傳熱相關的基礎科學和關鍵技術的研究，積累了豐富的理論成果和工程經驗。在國産C919飛機的研發過程中，與上海飛機設計研究院積極合作，開展了極端氣候環境試驗室的建設和關鍵試驗設備的研制工作，為自主化國産大飛機的成功試驗和試飛提供了保障。

2019年團隊接到了研發了雨風洞試驗室MOC4試驗淋雨工況和吹雨工況模拟設備的任務。對雨霧模拟系統完成了噴淋排架設計校核、降雨強度标定、降雨均勻度優化等工作，對飛機駕駛模拟艙完成了内飾的設計、關鍵器件的選型、風載和承重校核等工作。該系統實現了模拟起飛和着陸階段特大暴雨、強風暴雨等風擋雨刷系統的真實工作條件。為風擋雨刷系統工作時的駕駛艙視界提供了地面驗證環境，為雨天條件下的符合性飛行試驗提供了硬件條件。

2020年12月，團隊針對MOC4試驗，與上海飛機設計研究院就降雨強度等效方法、試驗狀态點選取、試驗構型等關鍵信息進行了多輪讨論，确保了試驗程序的合理性和驗證的充分性，并成功開展了C919飛機風擋雨刷系統試驗室試驗，驗證了風擋雨刷系統在大雨條件下保持駕駛艙清晰視界的能力。

2021年9月，團隊承擔了“C919飛機APU進氣系統降雪揚雪試驗造雪設備研制改造”項目。為了趕在适合C919飛機的低溫氣候環境窗口進行标定試驗，吳靜怡教授組織多名項目經驗豐富、參與過航天高低溫環境模拟艙建設的老師進行攻堅克難，在炎炎夏日裡，通過搭建的低溫液氮模拟低溫環境系統，在上海實現了“漫天雪花”的前期模拟驗證試驗，得到可以實施的造雪改造技術方案。

“

“敦煌飛天”，保障C919飛機最小機組

模拟器試驗及試飛試驗成功

電子信息與電氣工程學院傅山教授領銜的機環智能團隊長期緻力于“人在環複雜系統理論”為基礎的人為因素研究。人在環複雜系統理論是支撐複雜裝備系統的總體設計能力及使用效能的重要基礎理論，重點針對裝備系統中由于人的不确定性而導緻的系統的複雜性。研究建立了完整的、定量的、實時的複雜裝備系統人機交互行為的推演及系統效能的評價理論和方法；提出了分層次、多參量、動态的複雜系統人機一體化的效能綜合評價體系；構建具有人為因素研究能力和工程應用能力的硬件實驗環境和軟件系統，解決複雜裝備系統人為因素的設計與驗證的工程問題。研究工作緻力于構建普适性的人因工程設計體系與工具的系統研究，服務于多類複雜裝備的人機交互系統的設計和智能化發展。

人機環智能系統團隊緊密結合國家重大需求，自2009年就開始規劃、研發具有完全自主知識産權的人為因素研究方法和系統工具。通過國家重大課題與工程實際的結合，形成了目前國内外民機研發過程中所采用的最嚴格、最先進的試驗驗證方法及系統；并于2014年經受了國産ARJ21飛機項目的考驗，在C919飛機項目中進一步發展應用。團隊開展多層次人因工程專業工程培訓工作，特别在民用航空領域培養了數十位得到國際專業機構認證的人因工程專家，為我國人因工程的培訓工作提供了寶貴的經驗。團隊在研究方法、系統工具、人才培養等多方面有力支撐C919飛機駕駛艙設計與适航符合性驗證工作。

中國民用航空規章運輸類飛機适航标準CCAR 25.1523“最小飛行機組”條款是現行航空适航體系中事關駕駛艙人為因素領域最重要的條款，航空人為因素是航空事故最主要的成因，因而該條款的适航符合性驗證受到中國民航及中國商飛公司的高度重視。上海交通大學人機環智能系統團隊與中國商飛通力合作，攻堅克難，完成了C919飛機最小機組近千小時的模拟器試驗及試飛試驗。尤其面對時間緊、任務重的試飛試驗，團隊克服疫情期間種種困難，一方面多方協調确保試驗設備到位，另一方面自駕兩天兩夜遠赴敦煌确保試驗人員到位，全力保障C919飛機最小機組的所有試飛任務點的圓滿完成。在模拟器試驗期間，團隊師生日夜奮戰，配合試驗任務的開展，并在短短20天内完成所有模拟器及試飛數據的處理和分析工作，完成适航審定計劃規劃的所有活動，有力保障了C919飛機CCAR 25.1523最小飛行機組條款的關閉。

“

“首創陶鋁”，助力民用客機材料攀登

材料界的“珠穆朗瑪峰”

2018年12月11日，中國商飛董事長賀東風、中國鋁業董事長葛紅林考察陶鋁新材料，上海交大林忠欽校長陪同參觀

陶鋁新材料是上海交通大學材料科學與工程學院王浩偉教授團隊針對國家重大戰略需求，耿心不寐攻關30年研制出的具有完全自主産權的原創新材料。自2012年起已規模應用于國家專項裝備、“天宮一号”、“天宮二号”、量子衛星和“風雲四号”衛星等型号。

C919設計之初，機身材料均采用進口七系和二系鋁合金，此外為了争取5%的減重，大膽地采用了進口三代鋁锂合金做機身蒙皮和支撐零件。然而，随着中美貿易摩擦的升級，大飛機材料的國産化日趨緊迫。

2019年5月8日，王浩偉教授陪同C919總師吳光輝院士在陶鋁生産現場

2015年10月，時任C919總師的吳光輝院士帶着尋訪高性能國産新材料的期盼來到上海交大王浩偉教授團隊，在參觀完團隊多年以來為國家重大裝備提供關鍵支撐的零件展示，聽取了納米陶瓷顆粒增強鋁基複合材料的彙報後，頓覺眼前一亮，激動地表示“仿佛看到了一輪初升的太陽，有望繼木材、鋼鐵、鋁合金之後成為新一代的航空新材料”，并滿懷希望的為材料取名——納米陶瓷鋁合金。

“一代材料，一代飛機”，民用客機對所用材料的安全性和可靠性要求極為嚴苛，因此研發新型航空材料被譽為攀登材料界的“珠穆朗瑪峰”。為了征服國産航空新材料這座“珠峰”，商飛組織西南鋁業、西北鋁業、南山鋁業等多家單位一起參與了國家工信部《國家新材料生産應用示範平台建設》和《民機高強高模鋁及鋁锂合金型材研制及應用研究》項目，開展進口牌号的國産化仿制和替代。陶鋁團隊作為創新替代的主力軍，承擔了“換道超車”——開展擁有完全自主知識産權的陶鋁材料大飛機應用開發的工作。

大飛機用陶鋁航空型材(不同截面)

7年來，王浩偉教授帶領團隊始終堅守在攻關第一線，長期紮根生産基地，終于在2021年底完成了陶鋁新材料的規範建立并獲局方批準。大量嚴格試驗數據表明，陶鋁靜力學性能和疲勞性能都顯著超越進口三代鋁锂合金2196，同時，性能波動水平Cv值均在2%以下，遠低于傳統鋁合金要求的5%。這是從無到有的突破——創立了曆史上首個中國人自己的航空材料牌号CA7075-3.5！創建了一種高強高模航空鋁合金體系！

目前，陶鋁零件已随015 架機完成TC（證明型号設計滿足适航規章條款要求的型号合格證）取證，正開展陶鋁裝機零件批産。首批裝機62件，減重11.5%。不久的将來，交大陶鋁将随C919一起翺翔藍天！

“

“組團參證”，成立專班赴商飛集中

參加大型客機聯合論證

應中國商飛邀請，經校領導研究決定，于2008年7月初正式派出了10名教師赴中國商用飛機有限公司集中，與來自其他四十餘家單位的專家一起，參加大型客機聯合論證工作。在6個月的緊張工作中，他們肩負着上海交通大學和中國商飛的雙重使命，克服了來自工作、家庭、交通等各方面困難，出色地完成了論證工作，并在中國商飛召開的聯合論證工作總結大會上獲得表揚和紀念獎牌，為上海交大成功介入大型客機項目和樹立在航空領域中的地位做出了重要貢獻。

這10名教師在派出期間辛勤工作，表現出色，他們在近180天的派出時間裡，成功建立起相關學院教師與聯合論證工程隊責任專家之間的密切聯系及有效溝通，在總體氣動、結構強度、綜合航電、先進制造、材料适航等專業完成了在中國商飛C919型号研制中的立項和合同簽訂工作。

“

“共謀發展”，共建上海商用飛機

系統工程科技創新中心

2017年5月，C919首飛以後，中國商飛面臨着最大的挑戰是C919型号的适航取證問題。為此，中國商飛需要參照國際公認的研發流程和體系，采用系統工程的方法來構建大飛機取證所需要的完整證據鍊，以表明C919飛機的符合性。

為此，中國商飛決定與上海交大合作，共同構建商用飛機系統工程科技創新中心，依托航空航天學院建設。通過充分發揮學校的多學科優勢，解決商用飛機研發過程的适航證據鍊構建問題，突破國産大飛機适航取證的難關。

自中心成立以來，雙方團隊在人才培養、科技開發和型号攻關等方面開展了多項合作。在人才培養方面，科創中心組織優秀老師與中國商飛團隊一起，建立了商用飛機系統工程的人才培養體系，有力地支撐了大飛機研制體系的建立和适航證據鍊的構建。在科研合作方面，科創中心推動雙方科研團隊建立了緊密的合作關系。目前，科創中心已經連續支持了三批重要科研課題，全方位支撐了C919飛機的适航取證工作。

“

“特班培養”，成立商飛班為大飛機

事業輸送一流人才

民機設計特班開學儀式

2008年，為配合國家重大專項“大型飛機工程”落戶上海，學校開設了大型民用飛機“特班”，開始有計劃的打造民機設計人才的重要培養基地；2015年4月，學校與中國商飛再次續簽全面戰略合作協議，成立“商飛班”，從招生方向設置到導師選配、科研訓練都直接服務于C919型号研制任務。2021年，航天航空學院攜手中國商飛首開面向專業學位研究生的校企聯合“定制式”課程《民用飛機機體設計與驗證》，雙方共編教材、聯合授課，依托C919等型号案例、開展現場教學，在研制和試飛一線為民機事業培養卓越人才。

中國商飛黨委書記、董事長賀東風

與空天學子面對面交流

中國商飛為學院研究生整建制長周期實習做好充分的保障，學生們在企業實習中涵養行業情懷、了解企業文化、堅定就業信心。據統計，已有六屆商飛班、四屆莫航班近200名學生赴中國商飛開展長周期實習，近150名優秀畢業生留在實習單位開啟“大飛機人”的職業生涯。在C919飛機試驗試飛一線攻關中，湧現出大批交大航空航天學院傑出畢業生。航空航天學院與中國商飛的緊密聯合得到了中國商飛黨委書記、董事長賀東風的高度評價，在多個場合表示中國商飛和交大的優勢互補、強強聯合是校企合力育人的成功典範。

近日，交大收到了來自

中國商用飛機有限公司

關于 C919 大型客機研制成功的感謝信

信中感謝了交大團隊在

大飛機科技創新、校企合作等方面

給予的大力支持和幫助

“大鵬一日同風起，扶搖直上九萬裡。”

國産大飛機正在“破繭化蝶”

助力國産“大飛機夢”

交大人，在路上

來源 | 科研院

編輯 | 魯新钰

責任編輯 | 金雪

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!