Tổng bộ Công ty Thương mại Hàng không Trung Quốc (COMAC) tọa lạc tại một khu vực rộng lớn và thoáng đãng. Lúc này, tại một phòng họp của tổng bộ, hội nghị tổng kết thiết kế cho dòng máy bay hành khách tầm trung ARJ21-1000 đang diễn ra.

Chủ trì hội nghị là Tổng công trình sư Ngô, cùng với sự tham gia của hơn 50 nhân sự bao gồm các phó tổng công trình sư chuyên trách, chủ nhiệm thiết kế, phó chủ nhiệm thiết kế và các chuyên gia đầu ngành.

Tổng công trình sư Ngô phát biểu: "Các đồng chí, chỉ còn hai tháng nữa, máy bay hành khách tầm trung ARJ21-1000 của chúng ta sẽ phải đối mặt với đợt thẩm định chuyên gia. Trong hai tháng cuối cùng này, chúng ta buộc phải dốc toàn lực để hoàn tất công tác thiết kế kỹ thuật một cách hoàn hảo nhất. Tuyệt đối không được phép xảy ra bất kỳ sai sót nào, nếu không, việc ảnh hưởng đến kết quả thẩm định sẽ là một thảm họa đối với COMAC chúng ta!"

"Mọi người hãy tóm tắt ngắn gọn về tiến độ công việc mình phụ trách, bắt đầu từ các phó tổng công trình sư chuyên trách trước," Tổng công trình sư Ngô nhìn về phía các vị phó tổng.

Người lên tiếng đầu tiên là Lâm Bằng. Cần biết rằng Lâm Bằng là người phụ trách thiết kế tổng thể, hầu hết các thông số kỹ thuật của ARJ21-1000 đều do ông trực tiếp xử lý.

Lâm Bằng đứng dậy nói: "Tổng công trình sư Ngô, các đồng nghiệp, sau hơn một năm thiết kế chi tiết, công tác thiết kế cho máy bay hành khách tầm trung ARJ21-1000 sắp sửa kết thúc. Tôi xin trình bày tóm tắt về tình hình thiết kế tổng thể của máy bay."

"ARJ21-1000 là phiên bản dài nhất trong dòng ARJ21, đồng thời cũng là phiên bản có kích thước và trọng lượng lớn nhất. Để đáp ứng sức chứa tối đa 150 hành khách, ARJ21-1000 đã được bổ sung thêm 12 hàng ghế so với phiên bản cơ sở, kéo theo chiều dài thân máy bay tăng lên 43 mét." Lâm Bằng không cần nhìn tài liệu, những con số này đã được ông ghi nhớ rất rõ ràng.

Dừng lại một chút, Lâm Bằng tiếp tục: "Tất nhiên, chỉ kéo dài thân máy bay là chưa đủ, chúng ta còn phải gia tăng diện tích cánh. Bằng phương pháp kết hợp giữa mô phỏng kỹ thuật số và thử nghiệm ống thông gió, chúng ta đã tối ưu hóa cấu hình cánh, nâng diện tích từ 80 mét vuông ở bản cơ sở lên 102 mét vuông. Độ rộng và chiều cao khoang hành khách vẫn giữ nguyên lần lượt là 2,1 mét và 3,18 mét. Độ rộng lối đi vẫn là 0,49 mét, độ rộng ghế ngồi là 0,46 mét, khoảng cách giữa các hàng ghế hạng phổ thông là 0,82 mét."

"Dung tích khoang chứa hàng tăng lên đáng kể, từ 20,15 mét khối ở bản cơ sở lên 28,35 mét khối. Tầm bay khi chở đầy khách tăng lên 3.900 km, trọng lượng cất cánh tối đa tăng từ 40 tấn lên 63 tấn. Do trọng lượng tăng lên, nếu tiếp tục sử dụng động cơ phản lực dòng CF34 hiện có thì lực đẩy sẽ không đủ đáp ứng. Chúng ta buộc phải sử dụng động cơ phản lực Trường Giang-1000A do chúng ta tự nghiên cứu chế tạo mới có thể thỏa mãn yêu cầu về lực đẩy!" Lâm Bằng bình tĩnh nói.

Phó tổng công trình sư phụ trách chuyên môn động lực, Mã Minh Vũ, đứng dậy phát biểu: "Để tôi trình bày về tình hình động lực của máy bay ARJ21-1000. Như Phó tổng Lâm vừa đề cập, chúng ta buộc phải sử dụng động cơ phản lực Trường Giang-1000A đang trong quá trình nghiên cứu chế tạo làm động cơ tiêu chuẩn cho ARJ21-1000. Hiện tại, động cơ Trường Giang-1000A đã hoàn thành các đợt chạy thử nghiệm dài hạn, sắp bước vào giai đoạn thử nghiệm trên bệ thử bay. Dự kiến trong vòng một năm sẽ hoàn thành tất cả các bài kiểm tra. Nếu thuận lợi thông qua định hình sản xuất, một năm sau chúng ta có thể lắp đặt loại động cơ nội địa này."

Mã Minh Vũ dừng lại một chút rồi nói tiếp: "Tuy nhiên, việc sử dụng động cơ mới để bay thử nghiệm tiềm ẩn rủi ro khá lớn. Tôi đang cân nhắc liệu chúng ta có nên sử dụng động cơ CF34 với lực đẩy nhỏ hơn để thực hiện chuyến bay đầu tiên và các bài bay thử nghiệm ban đầu hay không, sau đó mới thay thế bằng động cơ Trường Giang-1000A để tiếp tục thử nghiệm. Như vậy sẽ an toàn và ổn định hơn."

Lâm Bằng phản bác: "Nhưng nếu làm vậy, lực đẩy rõ ràng không đủ, quá trình bay thử nghiệm cũng sẽ phát sinh nhiều vấn đề."

Lực đẩy tối đa của động cơ phản lực CF34-10 chỉ hơn 7 tấn, hai động cơ cộng lại cũng chỉ đạt 15 tấn. Nếu muốn đẩy một chiếc ARJ21-1000 nặng 60 tấn thì quả thực là "ngựa nhỏ kéo xe lớn". Ngay cả khi bay thử nghiệm không chở tải, chỉ nạp một lượng nhiên liệu ít ỏi thì cũng chỉ miễn cưỡng bay được, nhưng bay thử nghiệm không đơn giản như vậy, không thể tùy tiện thay đổi động cơ.

Việc thay đổi động cơ liên quan đến sự tương thích với hệ thống điều khiển bay. Nếu dùng động cơ CF34 để bay thử, e rằng hệ thống điều khiển bay sẽ phải cải biến không nhỏ.

Một vấn đề nữa là động cơ CF34 có kích thước nhỏ hơn nhiều so với Trường Giang-1000A. Khi lắp lên máy bay, trọng tâm và điểm cân bằng của toàn bộ máy bay sẽ thay đổi, đây đều là những vấn đề cần phải cân nhắc kỹ lưỡng.

Cần biết rằng đường kính của động cơ phản lực CF34 chỉ là 1,44 mét, trong khi đường kính của động cơ Trường Giang-1000A lên tới 1,95 mét. Đồng thời, chiều dài và trọng lượng của hai loại động cơ này cũng chênh lệch rất lớn.

Trọng lượng mỗi chiếc động cơ CF34 là hơn 1.700 kg, trong khi mỗi chiếc Trường Giang-1000A nặng tới 2.500 kg. Tuy nhiên, lực đẩy của nó cũng vượt trội hơn hẳn so với CF34, với lực đẩy tối đa mỗi động cơ đạt tới 12 tấn, mang lại hiệu suất tổng thể cao hơn nhiều.

Dự án máy bay hành khách ARJ21-1000 cần ưu tiên cân nhắc đến điều kiện vận hành thực tế tại Trung Quốc, đặc biệt là khả năng đáp ứng các khu vực có độ cao lớn so với mực nước biển. Tại những địa hình này, áp suất không khí thấp và hàm lượng oxy loãng sẽ khiến lực đẩy của động cơ bị suy giảm đáng kể.

Tổng công trình sư Ngô chỉ đạo: "Cứ quyết định như vậy đi. Động cơ CF34 chỉ được xem là phương án dự phòng. Nếu đến thời điểm đó động cơ Trường Giang-1000A chưa thể sản xuất hàng loạt, hoặc độ tin cậy vẫn còn là vấn đề, chúng ta mới kích hoạt phương án dự phòng này. Dĩ nhiên, các thiết kế liên quan vẫn phải được chuẩn bị sẵn sàng. Được rồi, chúng ta tiếp tục nội dung tiếp theo!"

Phó tổng công trình sư phụ trách kết cấu, Vương Lượng, đứng dậy phát biểu: "Tôi xin trình bày về tình hình thiết kế kết cấu và độ bền. Sau khi nhóm chuyên gia phân tích và tính toán kỹ lưỡng, chúng tôi đã hoàn thành công việc này một cách khả quan. Trên dòng máy bay hành khách ARJ21-1000, chúng tôi ứng dụng vật liệu composite với tỷ trọng lớn hơn. Kết quả tính toán và thử nghiệm cho thấy, tổng trọng lượng khung thân giảm 5% so với việc sử dụng vật liệu và kết cấu truyền thống. Những loại vật liệu composite này có thể dùng chung với phần thân máy bay C929."

"Ngoài ra, một số linh kiện kết cấu sẽ được chế tạo bằng công nghệ in 3D, giúp tối ưu hóa cả về trọng lượng lẫn chi phí sản xuất. Đồng thời, chúng tôi đã thực hiện nhiều thử nghiệm và tối ưu hóa thiết kế để giảm thiểu tiếng ồn từ động cơ treo đuôi ảnh hưởng đến khoang hành khách phía sau. Thông qua việc cải tiến vật liệu và cấu trúc, độ ồn tại khoang sau của ARJ21-1000 đã giảm đáng kể so với phiên bản ARJ21-700 cơ sở, giúp nâng cao đáng kể sự thoải mái cho hành khách," Vương Lượng tự tin khẳng định. Những công việc này tuy nghe qua có vẻ đơn giản nhưng thực tế triển khai vô cùng phức tạp, và đội ngũ của ông đã hoàn thành xuất sắc.

Vào thập niên 90, bố cục động cơ treo đuôi dần rút lui khỏi thị trường, một phần vì tiếng ồn động cơ gây ảnh hưởng lớn đến khoang hành khách phía sau, khiến độ ồn tại khu vực này cao hơn so với kiểu treo cánh.

Tuy nhiên, dòng máy bay ARJ21 hiện nay đã khắc phục được nhược điểm này thông qua việc tối ưu hóa vật liệu và kết cấu, bù đắp được những hạn chế vốn có của bố cục treo đuôi.

Việc ứng dụng vật liệu composite và vật liệu cách âm đặc chủng đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Tỷ lệ sử dụng vật liệu composite phần nào phản ánh trình độ tiên tiến của một dòng máy bay hành khách, dù đây không phải là yếu tố duy nhất quyết định.

Thực tế, thiết kế động cơ treo đuôi không hề thua kém kiểu treo cánh, tất cả phụ thuộc vào cách tối ưu hóa của các kỹ sư. Ở một số khía cạnh nhất định, bố cục treo đuôi thậm chí còn sở hữu những ưu thế riêng biệt.