2016年6月8日，俄羅斯自主研制的MS-21中短程窄體干線飛機(jī)首架機(jī)正式下線，標(biāo)志著研制工作達(dá)到一個重要里程碑。與2014年調(diào)整后的計劃相比，飛機(jī)下線時間推遲了大約6個月，相應(yīng)地首飛時間被調(diào)整到2016年年底，預(yù)計首架飛機(jī)將于2018年交付。MS-21是俄聯(lián)邦政府當(dāng)前重點支持發(fā)展的民用航空產(chǎn)品，主承研單位是俄聯(lián)合飛機(jī)制造集團(tuán)（OAK）旗下的伊爾庫特科研生產(chǎn)聯(lián)合體股份公司。與俄已投入航線運營的SSJ-100支線飛機(jī)瞄準(zhǔn)市場空缺不同，MS-21項目除明確要發(fā)展圖-154和波音737、A320的替換機(jī)外，還提出了“與A320neo和波音737MAX相比要具備更優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性”這一競爭性要求，是蘇聯(lián)解體后俄最具雄心的民用航空產(chǎn)品項目。

2016年6月8日，俄聯(lián)合飛機(jī)制造集團(tuán)舉行了首架MS-21（俄語МС-21）出廠儀式。如上圖所示。該機(jī)為MS-21-300型，采用標(biāo)準(zhǔn)2級客艙布局時為163座，在采用全經(jīng)濟(jì)艙布局時可載客211名。根據(jù)2016年12月初的最新信息，該機(jī)的首飛時間被定在2016年12月至2017年2月之間。在此之前的2015年11月2日，中國商用飛機(jī)公司已經(jīng)舉行了首架C919飛機(jī)的出廠儀式（聯(lián)合飛機(jī)制造集團(tuán)圖片）

總體來說，MS-21在材料、發(fā)動機(jī)、機(jī)電、航電和飛控等領(lǐng)域引入了多項新技術(shù)，其綜合性能基本達(dá)到A320neo和波音737MAX的水平。此外，MS-21也具有一些自身的特點，如其座艙寬度達(dá)3.82米，超過了A320（3.70米）和波音737（3.54米），保證了良好的空間舒適性；與CFM56-5B等在役發(fā)動機(jī)相比，俄為該機(jī)新研的PD-14發(fā)動機(jī)耗油率可減少10%～15%；采用了大量的復(fù)合材料及新工藝，降低了制造和維修成本。MS-21對俄航空工業(yè)發(fā)展意義重大，許多新技術(shù)在民機(jī)上的應(yīng)用尚屬世界首次。

一、材料工藝進(jìn)步催生“黑色”機(jī)翼

飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)大量應(yīng)用復(fù)合材料是MS-21在技術(shù)上最重要的亮點之一。首先，該機(jī)的復(fù)合材料重量占全機(jī)結(jié)構(gòu)重量的40%左右，在全球干線飛機(jī)中處于最先進(jìn)行列；更重要的是，該機(jī)在世界干線飛機(jī)產(chǎn)品中，首次采用了以非熱壓罐成形工藝制造的復(fù)合材料主承力結(jié)構(gòu)。

1．“黑色”機(jī)翼帶來更高的氣動性能

MS-21應(yīng)用復(fù)合材料最多的部件是機(jī)翼，其中央翼、機(jī)翼翼盒、垂尾翼盒和平尾翼盒均采用復(fù)合材料，由于其顏色為黑色，故機(jī)翼被稱為“黑色”機(jī)翼。在同類飛機(jī)中，金屬材料機(jī)翼的展弦比可達(dá)到10.5，而MS-21機(jī)翼展弦比達(dá)到了11.5，使其巡航狀態(tài)升阻比提高了5%～6%，燃油消耗可降低6%～8%。

MS-21機(jī)翼的翼盒在俄羅斯聯(lián)合飛機(jī)制造公司進(jìn)行靜力試驗（聯(lián)合飛機(jī)制造集團(tuán)圖片）

2．碳纖維鋪層設(shè)備提高了生產(chǎn)效率

在為MS-21研制生產(chǎn)復(fù)合材料部件的過程中，俄OAK旗下的航空復(fù)合材料公司優(yōu)化了制造工藝，引入了用于碳纖維鋪層的機(jī)器人設(shè)備，可在2小時內(nèi)完成以往傳統(tǒng)工藝20人日的工作量。盡管復(fù)合材料價格昂貴、生產(chǎn)復(fù)雜，但由于極大地提高了勞動生產(chǎn)率，MS-21采用大量的復(fù)合材料部件仍經(jīng)濟(jì)可行。

俄航空復(fù)合材料公司采用機(jī)器人設(shè)備進(jìn)行MS-21機(jī)翼下部面板碳纖維鋪層（俄《航空新聞網(wǎng)》圖片）

3．首次應(yīng)用非熱壓罐成形工藝制造主承力結(jié)構(gòu)件

波音、空客民機(jī)大型復(fù)合材料主承力部件采用傳統(tǒng)的熱壓罐固化工藝，而MS-21采用了非熱壓罐成形工藝，且零件最大尺寸可達(dá)20米×4米。由于取消了熱壓罐，該工藝可降低零件制造人工成本，減少能源消耗、提高生產(chǎn)效率。該工藝以往存在的問題是是質(zhì)量控制較難，零件孔隙率控制難，但俄聯(lián)合歐、美企業(yè)解決了這些技術(shù)難題，MS-21成為世界首型采用非熱壓罐成形工藝制造復(fù)合材料主承力結(jié)構(gòu)的干線飛機(jī)。

中國航空工業(yè)集團(tuán)公司旗下奧地利未來先進(jìn)復(fù)合材料公司（FACC）為MS-21制造的復(fù)合材料翼盒。

轉(zhuǎn)載請注明：北緯40° » C919的北方對手：俄羅斯MS-21窄體干線客機(jī)