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从运-10到C919,中国大飞机的苦难与辉煌

[日期:2015-12-21] 来源:中国科技网-科技日报  作者: [字体: ]

 

2015年11月2日,C919大型客机首架机在上海正式下线。万全/视觉中国

中国第一架按英美适航条例自主设计的大型喷气客机运-10(资料照片)。

    

 核心阅读

    ●1980年代多少带有“秀肌肉”意味的运-10,同C919一样是中国人自主设计的大型喷气客机。遗憾的是,它从来就不是为市场而生,“无米下锅”等复合原因使其被迫停飞。但从历史角度看,运-10项目上马和下马都有其合理性。

    ●围绕要不要研制大型客机,是坚持自主创新研制有知识产权的客机,还是通过国际合作生产国外的客机,多年来争议不断。达成“自主研制大飞机”这一共识并成功付诸实践,我们花了近半个世纪。

    ●虽然C919技术指标出众,但由于其发动机等部件产自国外,一些人指责其为“组装货”。事实上,C919完全是我们自主设计的。此外,我们还自主完成了飞机的系统集成。组合是另一种创造。

    ●过度追求国产化概念,并不适合民用飞机研发。民机产品需要国际化。

    ●大飞机国产化的关键是材料和发动机。据悉,很多研发项目正在迅速进展中。一般认为,10到15年后,中国定能搞出自己用于大飞机的先进航空发动机。

    ●复盘中国大飞机研制的苦难与辉煌,从不计制造和运营成本、用搞军机的办法搞出的运-10,到按照市场机制运作、在下线之时就坐拥500余架订单的C919,几十年间,我国民用飞机及其产业发展经历了变与不变。变的是国际背景、市场环境、体制机制以及国家自身的经济与科技实力;不变的是几代航空人矢志不渝的强国梦想和追求。

    冬日的暖阳照进中国商用飞机有限责任公司总装制造中心浦东基地总装车间,数十名飞机工程师、技师、质量管理人员正忙碌着。一个多月前,这里诞生了中国人自己研制的新一代大型喷气式干线客机C919,这标志着中国终于进入世界少数几个掌握研发制造大型客机能力国家行列。此时,第二台C919正紧锣密鼓地组装。

    当C919被闪光灯包围时,在上海郊外,一架有着五星红旗标志的大飞机默默接受着偶尔经过的新老航空人的注目礼。它就是中国第一架按英美适航条例自主设计的大型喷气客机运-10。在航空人心目中,1980年代一飞冲天又落寞沉寂的它是一个传奇,让人自豪,又充满悲情色彩。

    航空工业从来就是一个国家核心竞争力的集中体现,是大国博弈的高端平台。“这一次,我们成功了!”中国航空人的这声慨叹发自肺腑。几代航空人等不及的紧迫感、慢不得的危机感、坐不住的责任感,此刻终于得以纾解和释放。

    具有完全自主知识产权C919,是标志,是象征,是里程碑。它不仅承载着民族的使命和梦想,更是通过经验总结和科学论证的理性选择。

    复盘中国大飞机研制的苦难与辉煌,不难发现,从不计制造和运营成本、用搞军机的办法搞出的民机运-10,到按照市场机制运作、在下线之时就坐拥500余架订单的C919,几十年间,变的是国际背景、市场环境、体制机制以及国家自身的经济与科技实力,不变的是几代航空人矢志不渝的强国梦想和追求。

    从自主研制运-10到合作生产麦道,兜兜转转坎坷路

    多年来,围绕大飞机项目,各方争议不断。“造不如买,买不如租”,“国际上已经有了非常成熟的大飞机产品,为何中国人还要自己造?”类似声音时常响起。

    但中国商飞总经理助理、上海飞机设计研究院院长郭博智态度坚决:“中国一定要造自己的大飞机。”

    郭博智表示,国际民航市场主要由少数几家航空制造商垄断,盈利空间极高。中国人想要参与国际市场竞争,必须具备研制民航飞机产品的能力,才能在一定范围内打破垄断、降低成本,让普通老百姓也坐得上、坐得起,结束中国上空飞着的都是国外民航飞机的历史。

    “大型民用飞机产业顺应市场呼唤,以不断提供升级换代的先进产品加服务创造巨大效益,拥有举足轻重的产业宏观地位。”国家大型飞机重大专项专家咨询委员会委员吴兴世表示,发展大型民机产业将显著带动国民经济增长,对科学技术发展有巨大牵引作用,同时也是夯实保障国家安全的基础。“这就是大型民用飞机工业被认为是现代工业皇冠上的一颗明珠的由来。”他说。

    “未来20年我们大致需要5000至6000架类似于C919这样的飞机,它所带来的经济拉动作用不容小觑。”中国商飞C919总设计师吴光辉说。

    “作为一个拥有13亿人口的大国,我们的工业水平、经济水平发展到目前阶段,应该有参与国际民航机研制的战略和需求。”郭博智表示。

    发展中国自己的大型民用飞机,承载着几代航空人的梦想,走过了艰难曲折的历程。吴兴世说,从1970年立项研制运-10开始,到2007年决定实行航空工业体制改革,立项研制C919,党中央、国务院曾先后四次做过关于发展中国大型民用飞机的重大决策。近年来,“自主研制大飞机”观念逐渐深入人心。他叹道:“达成这一共识并成功付诸实践,我们花了40多年。”

    1970年,中央批准运-10项目,并将其纳入国家计划。来自全国航空工业300多个单位的精英被调集参与研制任务。历经十年艰苦攻关,运-10从图纸到试验机,完成了全机静力破坏,操纵、液压、燃油、航电网络四大系统模拟等一系列试验。1980年9月26日,它从上海大场机场呼啸而起,圆满完成首飞。路透社发表评论:“在得到这种高度的技术时,再也不能视中国为一个落后的国家了。”美国道格拉斯飞机公司一位副总裁说:“你们的航空工业一下赶上来了15年。”

    此后数年里,运-10完成多次飞行。副总设计师程不时的电脑中保存着大量试飞资料——最远航程8600公里、最大时速930公里、最大起飞重量110吨、最高飞行升限超过11000米……一项项数据记载着运-10创造的辉煌;哈尔滨、北京、乌鲁木齐、拉萨、广州、昆明……运-10的航迹如同一只巨掌,覆盖在中国版图上。在被称为“空中禁区”的西藏,运-10连续7次飞越喜马拉雅山。

    1983年10月,在继续研制所需3000多万元资金无法落实的情况下,运-10项目被搁置。至1985年2月,项目面临“无米下锅”的窘境,运-10不得不停飞。

    “一支来自五湖四海的队伍,还没来得及‘排练’就被历史匆匆推上舞台,以敏捷而稳健的步伐一炮打响,成功上演了威武大戏的第一幕。”已故运-10总设计师马凤山生前的这段评价,道出了成绩的来之不易,咽下的是悲壮与无奈。

    吴兴世认为,3000万元经费的落实并非主要问题,运-10项目被搁置另有深层原因。他表示,首先,对于国家发展大型民用飞机及其产业的必要性和正确途径,当时认识深度和共识广度都不到位。他说,多年来,围绕要不要研制大型客机;是坚持自主创新研制有知识产权的客机,还是通过国际合作生产国外的客机;先研制大型客机还是支线飞机;先研制大型客机还是大型军用运输机等,长期争议不断。

    他还认为,当时我国航空工业的体制与运行机制方面存在问题,阻碍了运-10的研制及走向市场,而且没有解决问题的改革创新举措。此外,对于局部利益和全局利益、长远利益和眼前利益之间的矛盾,当时把握得也不好。

    国内航空工业人士普遍认为,如果运-10研制没有被搁置,中国大型飞机的发展史将会改写。此后我国自主研产大中型喷气客机取得的阶段性成功,一定程度上是在运-10技术跨越和相关发展的基础上实现的。

    不过,运-10项目对我国民航发展和民机产业的带动,并不像提升技术那样显著。

    “从出发点来看,运-10并非针对民航,最初想法是为领导人出行而研制。”《中国航空报》航空专家张宝鑫说。

    张宝鑫介绍,新中国成立后,建交的国家越来越多,国家领导人出访逐渐频繁。虽然有从英国购买的三叉戟等客机,但领导人仍希望能乘坐我国自己研制的飞机出访。

    “那个年代,我国民航发展十分滞后,几乎没有对大型客机的需求。”他说,“运-10的研制团队几乎都是军用运输机、轰炸机研制人员转行的,之前都以军机为主,因而在运-10的设计上对运营成本、使用强度等没有像民航飞机那样考虑。”

    运-10研制的最后阶段,我国开始整体国民经济调整。张宝鑫表示,当时我国根本没有民机制造产业这一说,飞机制造以军用为主。为了保证最优先的军机项目,运-10项目被搁置。另一方面,我国民航当时刚刚起步,对未来发展道路还无所适从。在运-10研制过程中,民航并没有起到管理、协调、管控、验证等作用,连参与市场竞争的主体都没有,对适航取证这些事情更是一片空白。“直到改革开放后国家经济发展,中国民航才迎来整体发展,但运-10项目已经停了。”他说。

    运-10项目停滞后,中国航空工业的发展放缓了脚步。

    1984年起,中国航空工业与美国麦道公司签订协议,实施150座级大型民用飞机MD-80合作生产和MD-90国产化中美干线飞机合作项目。该项目取得美国联邦航空局(FAA)生产合格证延伸,共向国内外客户交付37架飞机,其中5架出口到美国,国产化率基本达到70%。

    1986年8月,数位国内航空专家联名上书,建议立即着手研制150座大型客机。是年12月,国务院作出与国外合作生产,消化吸收国外技术发展我国150座干线飞机的决定。然而这项决定最终转化为MD-90国产化中美干线飞机合作项目。

    1996年,麦道公司被波音公司兼并。几个月后,波音公司断然宣布撤销MD-90生产线,上海的麦道生产线被迫关闭,合作项目于2000年终止。

    吴兴世认为,该项目虽然提高了我国民用飞机工业的制造能力、技术水平和管理水平,但没有产品的知识产权,不能自主面向全球市场生产销售;只有在“亚产品”层面“国产化”型的技术学习,而非像运-10研制时在产品层面的自主型学习。作为全球大型民机产业的新手,必不可少的技术学习明显受到局限。

    在此期间,国内一些企业开始承接波音公司和空客公司的客机产品部件转包生产。但国外公司对转包生产过程严格控制,严密封锁了核心技术。

    1993年11月,国务院再次做出决策,要求“下决心,不失时机地研制我国自己的、掌握知识产权和总体设计技术的150座级以上的干线飞机,力争在2000年前后搞出样机并取得国内适航证”。中国航空工业又一次开始寻求国际技术合作,分别与韩国、新加坡,以及波音、空客进行商谈。至1998年,空客以巨额技术转让费相挟,中国决定终止该项目。

    在这段长达十多年的后运-10时期,航空人的日子并不好过。“麦道合作项目结束时非常悲惨。飞机一停产,几千工人下岗没饭吃。”原上海飞机制造厂厂长、ARJ21新支线项目督察组成员刘乾酉说,此后由于长期没有项目,人才流失十分严重。

    三次中央决策及其落实和实施,堪称我国在经济发展和社会进步的浪潮中“摸着石头过河”的艰难历程。对于这段“弯路”,吴兴世评价说,尽管在转包生产国外先进大型民用飞机部件、与国外企业合作生产及总装先进大型民用飞机方面,中国航空工业达到相当水平,但由于中断了面向市场研制生产有自主知识产权大型民用飞机的实践,我国大型民用飞机主流产业技术体系、能力体系的建设,主流生产经营模式的形成在整体上处于停滞状态。

    ARJ21支线,为大飞机发展探路

    2006年,国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,将大型飞机重大专项确定为16个重大科技专项之一。一年后,中央正式做出了自主研制大型飞机,发展有竞争力民用航空产业的战略性决策。这是我国在国家层面做出的第四次发展大型民机决策,终于促成了C919的面世。

    在C919之前,另一个角色不可忽视,那就是我国具有自主知识产权的新型涡扇支线飞机——ARJ21。

    “从运-10到现在,我们干了一辈子,退休十来年后终于有一架取得适航证、具有市场竞争能力、可以自主经营的飞机交付客户。”刘乾酉感叹说。除了产品本身,他认为,ARJ21项目更大意义是为中国民机发展闯出了一条路,为后续的大飞机项目奠定了基础。

    2000年2月15日,朱镕基召集会议听取民用飞机发展思路汇报。他指出,此前最大的教训就是“用计划经济的一套、用搞军机的一套办法搞民机”。此次会议明确了我国民机要按照市场机制发展。

    在体制上,我国航空工业实现了改革创新。随着2008年中国商飞成立,中国航空工业完成了整合重组、军民分线,形成了民机产业的核心能力,拥有了参与世界民机市场竞争的主体以及民机产业化的责任主体。

    通过ARJ21项目,我国民机发展还探索出“坚持以我为主、自主创新,在拥有自主知识产权的前提下,积极开展多种形式的国际合作”的发展途径;形成了“主制造商—供应商”模式。

    刘乾酉表示,我国已基本建成以中国商飞为核心、联合中航工业、辐射全国面向全球的民机产业体系。

    经过数年艰苦攻关,首架ARJ21-700飞机于2007年12月21日在上海总装下线,将近一年后完成首飞。但这并不意味着适航审定的完成。接下来的6年,它开始了艰辛的“路考”。

    “ARJ21的适航审定是依据我国现有的行业法规——《中国民用航空规章》第25部《运输类飞机适航标准》(CCAR-25)。”郭博智介绍,该标准完全参照“FAA-25”标准,与国际标准接轨。认证过程中,FAA也一直参与,审查我国民航局是否具备适航审查能力。

    “ARJ21共通过了528个试飞科目,398个适航条款。”郭博智说,每一个条款,用什么方法证明自己符合;每一个科目怎么飞,需要哪些数据,数据怎么分析,此前在我国全是空白。从某种意义上说,这并不是一款飞机的试飞,而是一个国家的试飞。

    首次参试的ARJ21受到的审查极为严格。刘乾酉介绍,按照国际惯例,局方试飞科目的数量通常为申请人试飞项目数量的30%,而对ARJ21,该比例达到了80%。又如失速试飞项目,“空客A380只飞了256次,而我们飞了8220次。”他说。

    为了与国际标准接轨,源自FAA的“考题”给试飞团队带来了重重困难。刘乾酉举例说,高寒试飞项目要求飞行环境低于零下40摄氏度,为满足要求,只能在最冷的时候前往海拉尔试飞。头一次试验不成功,只好返回修改,第二年再去。高温高湿试飞也是如此。“这两个项目试了十几次,花了几年时间。”他说,而美国却有可以进行零下50摄氏度至零上70摄氏度环境模拟的实验室,把飞机拉进去就能通过模拟完成试验项目。

    对于适航审定项目中的2.5g全机稳定俯仰100%极限载荷静力试验,ARJ21-700飞机副总设计师朱广荣有着刻骨铭心的记忆。“2009年12月1日,我们所有强度专业的人都会记得。”他说。那天,在中国民航局局方代表、FAA适航代表、中国商飞领导及众多媒体的注视下,试验失败了。

    飞机在遭遇紊流、阵风,或者飞行员在紧急情况下进行大幅度机动时,会导致机翼承受的载荷超出飞机的重量。按照标准,飞机极限载荷的设计值为飞机重量的2.5倍。极限载荷试验就是对试验样机机翼模拟加载2.5倍载荷,并持续3秒,以检验飞机的结构。“实际飞行中,永远不可能碰到极限载荷,但飞机的结构设计必须达到这样的强度。”朱广荣说。

    然而试验刚加载到87%,机身断裂了。“原因很快查明,是个低级计算失误。”朱广荣说,但经历了如此事故,民航局方、美方审查代表对强度团队的信任跌至谷底。沉重的压力、难言的委屈,朱广荣和同事们默默承受着。除了已经查明的错误,他们举一反三,将所有环节全面铺开,对每个细节反复核查。7个月后,第二次极限载荷试验取得成功。

    “首次试验的失败无疑是件坏事,将整个型号的研制进度推迟了7个月。”朱广荣说,但这段经历,也为我国民机发展积累了经验。他表示,这是中国民航首次在重要试验中出现重大故障,此前我国并没有这方面处理经验。通过这一事例,科研团队与民航局方共同建立了从故障原因排查、修复,再到验证的一整套民机研制处理试验故障的程序。不仅得到民航局的高度认可,也重获FAA的信任。此后FAA对所有专业进行审查打分时,结构强度专业获得了全部绿灯。

    2014年12月30日,ARJ21终于获得中国民航局颁发的型号合格证,同时也宣告中国具备该类飞机的适航审定能力。“该型号对我国民机技术、产业乃至整个民用航空工业贡献巨大。”郭博智表示。

    今年11月2日,中国航空人研制了整整七载春秋的C919首架机总装下线,计划于明年首飞。它也将踏上适航审定的征程,但对这条路,我们不再是一无所知。从运-10到ARJ21再到C919,我国民用飞机及其产业发展产生了巨大变化,但一代代航空人矢志不渝的梦想和追求始终没有改变。

    从“翅膀”到“内脏”的强劲,C919就是这么傲娇

    C919是进军国际大飞机市场的先锋,为了打败竞争对手,它的设计性能超过了大部分同类机型。

    首先,C919使用了LEAP-1C发动机,它是CFM56发动机的改进版,后者是世界上最为成熟,卖得最多的发动机。而LEAP-1C的燃油消耗比它的前辈减少16%。大客机是吃油老虎,省16%的燃油是显著优势。

    为了减少空气阻力,C919的外形在成熟的客机模型上做了许多改进,机头、机身、翼稍、吊挂等,每个环节都有微小进步。加在一起,C919相对空客、波音的竞争机型,可以减阻5%。

    “我们对供应商的选择一定通过全球竞争,看谁的质量最好,价格最便宜。”郭博智说,“通过竞争,我们就能给飞机选择最合适的系统,保证飞机经济、安全和环保。”

    C919使用的最高端的铝锂合金和复合材料,占结构重量的五分之一还多,这使得飞机更轻;机翼和机体上的20多个钛合金部件,还使用了中国自研的激光粉末冶金技术(3D打印的一种)。

    机舱内噪音,C919能降到60分贝以下,而同类机型则为80分贝。

    C919的新型空气分配系统,让空气更新鲜、均匀。出风口设计在机舱顶部和行李架侧面,加快了空气流动,乘客更少会感到“冷热不均”。体感温度目标则根据中国人群实验数据而来。

    着眼于国内市场,C919还针对高原、高湿等环境下飞行的问题做了改进。

    另外,C919团队研发了全球水平最高的一体式吊挂。发动机的油、电、控制信号,都要经过“吊挂”这个部件。C919的发动机控制部件和附属设备,都放进了吊挂。

    “吊挂越小,发动机效率越高。”C919机体结构总装现场工程团队项目经理丛昊说:“C919的吊挂体积缩小了,结构整合得极其紧凑。以往的反推都是挂在发动机上,现在则是挂在吊挂上。”

    丛昊介绍说,预冷器是用发动机热量给客舱提供暖风的。C919使用的预冷器是市面上最大一类,占用空间大,还包含很多孔洞,影响到吊挂的结构。中国团队解决了这个问题。还有C919上的8个断离销(安全销),它们是吊挂一部分,在飞机撞击时会断开,让发动机脱离机身,不至于撕开翅膀上的油箱引起大火。但它们平时绝不能松动。断与不断,只有1.5%的区间。这个小部件挑战了设计、工艺、材料性能、热处理技术等。为此安排了1000多次实验。

    C919具有高度模块化和综合化的航电系统、带包线保护功能的全数字电传飞控系统,这些软硬件结合的创新技术研发,都是中国人主导和负责的,跟同类飞机比都是佼佼者。

    另外,由于中国人工成本相对较低,C919比波音和空客同等机型便宜。C919可能卖到5000万美元一架,而波音737和空客320则在6000万美元左右。

    比起运-10,C919“成熟稳健”了许多,前者是每年只能飞几十个小时,每次降落后都要修修补补的试验机;后者立志成为带着近200人上天,安全飞上几万个小时,十几年不出故障的商业飞机。

    过度追求国产化并不适合民机制造,组合是另一种创造

    虽然C919技术指标出众,但由于其发动机等部件产自国外,许多人产生了质疑:“这能算作完全自主知识产权吗?”

    当然算。

    C919项目常务副总设计师陈迎春向媒体表示,C919飞机的自主创新有几个重要标志。“在设计上,我们一分钱也没给外国人。我可以负责任地说,C919完全是自主设计。”他说。

    陈迎春介绍,大飞机项目启动后,首先要做可行性研究和初步技术方案论证。初步技术方案设计也叫联合概念设计,是最关键的部分,包括确定飞机机翼、机身、尾翼、发动机、起落架几大部件的布局,航程、座级的参数,以及装什么样的发动机和系统、发动机量级、电源功率等。“就像盖房子,先要构思房子盖几层,盖什么样式,使用什么建材。这很重要。”

    随后是系统联合定义设计,主要是向供应商描述飞机,告诉他们发动机和系统的要求等。与此同时,我国开展了气动、结构强度和系统方案初步设计,通过仿真计算分析、制作模型、风洞试验和结构强度试验等,逐步确定飞机的气动外形和结构。

    “气动外形由我国自行设计、试验完成。”陈迎春说,设计机翼时,集中了国内飞机气动专业百位顶尖专家,设计了500多副翼型,通过计算选出8副进行风洞试验验证,再选出4副相互评议,在总结四个方案的优点后合四为一进行验证,最后形成用在飞机上的机翼。经过在欧美多国测试,这副机翼使C919的升阻比、巡航特性、失速特性、噪声水平、结冰特性等重要指标均优于竞争机型,获得了国外同行的高度认可。

    参与C919翼型设计的西北工业大学飞行器设计工程系教授白俊强表示,翼型设计是非常基础的研发,只能靠中国人自己从零摸索,在C919成功之后,中国人在气动外形设计方面,首次跟外国同行坐在了同一张讨论桌。

    “飞机的机体,从设计、计算、试验、制造全是中国人自己做的。”陈迎春说,“我们还自主完成了飞机的系统集成。”

    对于系统集成,许多人并不理解:“不就是组装吗?”

    陈迎春表示,系统集成本身就是集成创新。

    “飞机绝不是把零件买来装上就行了。要经过总体设计,从顶层开始将需求层层分解,让供应商按照要求来做。拿到零部件,我们要进行匹配设计,大规模集成,再完成组装。”郭博智说,“许多外形上看不见的改变才是最难的。”

    以备受争议的发动机为例,丛昊介绍说,虽然C919的发动机购自CFM公司,但吊挂结构形式却属首创。这种一体式吊挂,将发动机的控制部件和附属设备都集成了进去,波音空客等大公司都没用过。他说:“以往的反推都是挂在发动机上,现在则是挂在吊挂上。没有前人做过,全靠我们自己试验。”

    陈迎春说,飞机上复杂的大型系统如航电、飞控等,都被拆成子系统让供应商做,再由中方集成。比起购买整套系统,虽然增加了难度,但有助于掌握技术,为以后开发新型号积累经验。

    有人觉得,既然是自主研制大飞机,就该尽量采用国产零部件,而非购买、集成国外产品。

    郭博智认为,过度追求国产化概念,并不适合民用飞机制造。这与爱国情结、民族情结无关,民机产品需要国际化。

    商飞公司采用的“主制造商—供应商”模式,早已在国际民机产业通行。刘乾酉表示,如今民机产业特点是全球化、专业化、开放式的运作,“闭门造车”已不能适应当前的市场。“民机要求每个部件都达到统一标准,一个国家不可能什么都做到最好,必须依靠市场和制造全球化。”他说,在民机产业链中,主制造商是领导企业,和供应商形成战略同盟关系。“我们占据了主制造商这块高地,一说要造什么飞机,等于树立一面旗帜,可以‘招兵买马’。”

    郭博智介绍,波音、空客也互为供应商,许多零部件也在中国生产。“一堆珍珠散落在全球各地,我们要把最好的拿回来,做一根绳把它串成项链。只要有一颗珍珠有瑕疵,项链就卖不上价钱。民机制造也是如此。”他说。

    不过他认为,虽然不强求国产化,却要通过C919项目带动国内相关行业的提升。他介绍, 作为C919的主制造商,中国商飞与波音、空客、庞巴迪、巴西航空工业公司等19家国际一流供应商展开了合作。但根据合同要求,我国与外国供应商建立了十多家合资公司,必须从合资公司交产品。“强迫外方跟国内企业合作,能帮助国内机载设备供应商站在巨人肩膀上,一起参与世界竞争。”他说,“从铆钉到接插件,从设备到系统,我们都要前进,让国内整个工业水平得到快速提升,最终形成国内外合理布局、有序竞争的供应商体系。”

    从试飞到市场障碍重重,驰骋蓝天还需负重致远

    尽管C919带着许多亮点成功下线,但要“飞”向市场,前方的跑道依然障碍重重。

    大客机用的喷气发动机,都是“大涵道比”涡扇型——螺旋高速旋转吸气,把空气吹向后方;其中大部分跟燃烧尾气一起推动飞机,小部分吹进燃烧室,两个的比例大于4∶1就是大涵道比。飞机在音速以下飞行,4∶1以上的比例可使能效达到最高;经常要超音速的战斗机,就得把更多空气送入燃烧室,产生更多高温尾气——这就是小涵道比涡喷发动机。

    前苏联制造的军用航空发动机完全满足其庞大的空军需求,中国也早就能造大推力军用航空发动机。但民用航空发动机难得多,因为它不能容忍使用1000个小时后表现就大打折扣,也供不起高油耗。

    目前在全球范围内成功的民用航空发动机公司,只有通用,普惠,罗·罗,通用与塞峰合资的CFM,以及普惠与日、德合资的IAE。这是一个资金、技术极度密集的行业,说到底只有两家美国公司和一家英国公司玩得转。一个新系列的发动机要几十年预研加研发,谁要挤入这个市场,需先做好几十年连续实验烧钱的准备,而且这钱还很可能打水漂。比起大飞机公司,一家成功的全球航空发动机公司要难得多。

    中国何时能够后来居上,让C919装上“中国心”?

    据了解,为解决发动机薄弱的问题,中航工业在2009年联合上海电气集团等国有企业共同发起成立了中航商用航空发动机有限责任公司,其主要目标是解决国产大涵道比发动机研发、制造、装配、试车、服务等方面的需求。

    2012年第九届珠海航展上,中航工业首次对外公布了国产航空发动机追赶世界先进水平的“三步走”路线图。按照这一规划,中国将在2020年左右接近国际先进国家水平,并在随后一段时期内,实现在部分领域赶超世界先进水平的发展目标。这一规划被业内人士解释为是一个从“填空补缺”到“望其项背”,最终确保和发达国家“并驾齐驱”的过程。但按照目前的节奏,实现目标还有相当的难度。

    2015年两会期间,由李克强总理所作的政府工作报告中,明确指出要发展国家战略新兴产业,首次将发展航空发动机、燃气轮机列入其中,并提出要把一批新兴产业培育成主导产业。

    5月份,国务院印发的《中国制造2025》指出,突破高推重比、先进涡桨(轴)发动机及大涵道比涡扇发动机技术,建立发动机自主发展工业体系,开发先进机载设备及系统,形成自主完整的航空产业链。

    今年10月中旬,有消息称,我国正计划单独成立国家航空发动机集团公司来整合相关资产和技术力量。其将是与中航工业以及中国商飞属于同一级别的央企。这或许将在一定程度上加速航空发动机的研发进程。

    不谈“中国心”的难,C919离终点撞线,还有一场障碍赛要跑。其“探路者”ARJ21在11年又3个月的适航审查、超过6年试验试飞中遭遇的苦难,C919得再过一遍。

    “世界上大飞机的设计研制,没有一型是不拖的。太复杂了。你想不到哪里会突然冒出来一个很长时间才能解决的问题。”郭博智说,“我们可能会投入6架飞机,试飞3年,完成所有的试飞科目,才能拿证。”

    最终,C919要取得FAA和EASA(欧洲航空安全局)的适航证,进入欧美市场,才能被全球认同。有评论说,C919大量选择美欧知名厂商为合作伙伴,也是为未来领证开路。

    据预测,未来20年全球航空需要新增32600架商用大飞机,总价值近5万亿美元。中国也会在未来10年内成为世界最大的航空运输市场。这也是C919拼命的动力之一。

    C919面临着严峻的市场竞争。空客的新一代A320、波音的新一代B737与C919的市场定位几乎重合。即使中国商飞成功地兑现500多架意向订单,波音和空客两家也是比它高出一个数量级的供货商。

    回首世界航空历史,中国商飞必须直视民用飞机奋斗路旁的累累残骸:麦道公司连年巨亏,1990年代被波音兼并;德国多尼尔公司1980年代崛起,1990年代就被兼并;制造多款著名飞机的康维尔公司1970年代退出民航市场;洛克希德公司在民航竞争中落败……中国商飞志在跟空客、波音抗衡,但谁也无法预言胜利。

    电视直播C919下线时,曾有中国网民评论,更高兴的是看到飞机旁边的工程师很年轻。这支团队主要来自北航、南航和西工大,担纲的技术管理者们大多三四十岁。他们还要打几十年的持久战。

    “如今中国的国力增强,科技、工业水平提升,体制机制更加完善、民航产业也发展得更为现代化,方方面面的条件都已具备。ARJ21、C919等型号的研制拉动了各行各业的创新,得到了一系列成果并广泛应用。”郭博智说,“我们现在肩负的责任,不仅是研制这两型飞机,还要把整个产业链、技术体系、管理体系搭建起来。但这需要一个过程。”



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