8月18日上午，江蘇無錫，中國民用航空適航審定中心和蕪湖鉆石航空發(fā)動機有限公司共同開展了一項具有里程碑意義的工作：我國首套進入適航審定流程的民用航空活塞發(fā)動機電子控制系統(tǒng)順利完成驗證工作。這標(biāo)志著通航產(chǎn)業(yè)民航活塞發(fā)動機迎來首個國產(chǎn)“大腦”，進入全國產(chǎn)化時代。這既是蕪湖鉆石航發(fā)研制的國產(chǎn)AEC2.0L活塞發(fā)動機審定取證的關(guān)鍵一步，更使我國航空發(fā)動機電控系統(tǒng)適航驗證實現(xiàn)了零的突破。

  破冰跨國企業(yè)壟斷　不再被“卡脖子”

  AEC2.0L活塞發(fā)動機最大起飛功率123.5千瓦，最大批準(zhǔn)飛行高度1.8萬英尺，計劃裝配我國自主研制的CA42通航機型。CA42是蕪湖鉆石航空發(fā)動機有限公司的股東方著手通航布局的重要型號，符合國際主流通航機型的發(fā)展方向，可以廣泛應(yīng)用于航空設(shè)備測試、航校培訓(xùn)、私人飛行等諸多領(lǐng)域。在中國民用航空與通用航空“兩翼齊飛”的努力中，這款機型有機會大顯身手，而這有賴于一款可靠、符合民航適航要求的發(fā)動機。

  如果把航空發(fā)動機比作帶著飛機起飛的“大力士”，控制系統(tǒng)就是“大力士”的“大腦”�，F(xiàn)代民機航空發(fā)動機已廣泛使用電子控制系統(tǒng)，有了自主可控的電控系統(tǒng)，才能有真正自主可控的國產(chǎn)民機航空發(fā)動機。

  長期以來，民機的活塞發(fā)動機電控系統(tǒng)市場被個別跨國企業(yè)壟斷，國產(chǎn)產(chǎn)品尚屬空白。“外方供應(yīng)商給我們的報價奇高，對需求的響應(yīng)極慢，這導(dǎo)致之前國產(chǎn)型號項目電控系統(tǒng)采用國外供應(yīng)商產(chǎn)品存在取證后的難題。適航審定中心在提前介入項目的時候就堅定要求，AEC2.0L航空發(fā)動機必須開發(fā)國產(chǎn)電控系統(tǒng)，就是不想再被‘卡脖子’。”順利完成驗證試驗當(dāng)天，蕪湖鉆石航發(fā)副總經(jīng)理鄭君對記者如是說。

  以我國的工業(yè)水平，單純研制一款有國產(chǎn)“大腦”的國產(chǎn)活塞航空發(fā)動機并不是最難的。但要讓研制出的活塞發(fā)動機和電控系統(tǒng)滿足現(xiàn)代民航業(yè)需求，具有國際主流水準(zhǔn)和市場競爭力，能在民航主流市場上“飛起來”，就必須嚴(yán)格遵循民航適航審定規(guī)范，走完適航取證流程。而無論是發(fā)動機整機還是電控系統(tǒng)，如是走完流程，此前在國內(nèi)還是空白。面對空白，更需要適航審定中心以理念融合、人才融合、服務(wù)融合、標(biāo)準(zhǔn)融合、工作融合“五個融合”為引領(lǐng)，支持民機制造業(yè)全力破冰。

  圍繞AEC2.0L發(fā)動機，適航審定中心早已啟動各領(lǐng)域的支持工作，從2017年型號研發(fā)開始就與蕪湖鉆石航發(fā)進行了人員交流和掛職。2019年2月，蕪湖鉆石航發(fā)向適航審定中心提交協(xié)調(diào)函，希望中心前期介入適航取證。2019年11月，民航局適航司正式受理AEC2.0L發(fā)動機的適航審定申請。

  隨著適航審定的推進，比起其他部件，控制系統(tǒng)這個“大腦”的瓶頸問題日益凸顯。“本項目控制系統(tǒng)的研制工作起步較晚，且國內(nèi)活塞發(fā)動機控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)長期被國外企業(yè)壟斷，導(dǎo)致國內(nèi)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，技術(shù)人才匱乏，申請人經(jīng)驗不足，開發(fā)體系流程欠缺，嚴(yán)重制約了控制系統(tǒng)的開發(fā)進度，影響了項目整機試驗和系統(tǒng)試驗計劃實施。”項目審查組組長侯小宇如是描述，言辭中壓力撲面而來。

  越是承壓，越意味著“卡脖子”的程度和難度。而且給國產(chǎn)民機航空發(fā)動機配置國產(chǎn)“大腦”，突破“卡脖子”難題，這款活塞發(fā)動機電控系統(tǒng)是第一個，可以帶動我國更多大型航空發(fā)動機研發(fā)。對此，適航審定中心給出的回答是：迎難而上。在民航局適航司的指導(dǎo)下，適航審定中心制定了“小發(fā)帶大發(fā)，系統(tǒng)帶整機”的路徑規(guī)劃，針對不同民用航空產(chǎn)品復(fù)雜系統(tǒng)及其軟硬件研制與審定標(biāo)準(zhǔn)、原理的高度一致性，利用小型航空活塞發(fā)動機電控系統(tǒng)及其軟硬件的研制和審定，帶動今后渦軸、渦槳、渦扇等大型民用航空發(fā)動機復(fù)雜系統(tǒng)及其軟硬件的研制和審定，為國產(chǎn)民機航空發(fā)動機解決“卡脖子”難題助力。

  連改四版說明　為航發(fā)“大腦”厘清設(shè)計源頭

  AEC2.0L發(fā)動機、特別是發(fā)動機電控系統(tǒng)要適航取證，關(guān)鍵點在于電控系統(tǒng)的總起之時編寫需求說明與收官之際實施驗證試驗：前者需要為電控系統(tǒng)從源頭做好指引，按照適航的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，編寫精確的需求說明，用以指引研制供應(yīng)商準(zhǔn)確地開發(fā)系統(tǒng)；后者則要求開發(fā)出的系統(tǒng)能夠切實經(jīng)受審查代表根據(jù)適航標(biāo)準(zhǔn)的驗證試驗。

  “申請人缺乏控制系統(tǒng)需求編制和分配經(jīng)驗，缺少完善的體系保障；申請人缺少EMI（磁場干擾）/HIRF（高強輻射場）和雷電等系統(tǒng)級試驗經(jīng)驗；國內(nèi)無航空發(fā)動機軟硬件SOI（特定檢查單）審查先例，申請人適航體系不健全；適航委任工程代表（DER）缺少審查實戰(zhàn)經(jīng)驗……”終于完成電控系統(tǒng)測試驗證的8月18日下午，在研制團隊與審查組的會議現(xiàn)場，AEC2.0L項目審查組組長、軟硬件審查代表侯小宇回顧一路走來，列出了曾經(jīng)滿滿一大串的“缺”。

  對此，鄭君毫不諱言：“真的難。最難的時候是2020年11月，有一次，實在不知道怎么辦，我跟高主任打了一小時的電話。”

  “高主任”是適航審定中心AEC2.0L責(zé)任審查處室系統(tǒng)審定室主任高艷蕾。彼時，電控系統(tǒng)開始攻堅，鄭君想向她求助的難題正是電控系統(tǒng)的總起源頭：究竟怎么寫發(fā)動機電控系統(tǒng)的設(shè)計需求報告。

  此前，在審定中心的協(xié)助下，蕪湖鉆石航發(fā)確定了電控系統(tǒng)的研制供應(yīng)商方案，可是公司團隊彼時對于如何給供應(yīng)商提出設(shè)計需求，卻心里沒底。要設(shè)計一款滿足民機航發(fā)適航要求、可以比肩國際主流水平的電控系統(tǒng)，發(fā)動機企業(yè)所出具的設(shè)計需求，應(yīng)該說明這款發(fā)動機需要電控系統(tǒng)具備怎樣的功能，也就是“設(shè)計捕獲”。只有把設(shè)計捕獲列明、列細，且符合適航要求，向電控系統(tǒng)設(shè)計單位清晰傳達，才能讓設(shè)計路徑走下去。