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C919首飛成功!C919背後的中國百年航空夢

2017年5月5日是一個值得紀念的日子。這一天,自主研製的C919大型民用客機試飛成功,舉世矚目!

前事不忘,後事之師。大飛機的翱翔之路歷經坎坷,回顧的航空工業夢想與奮鬥之路,對於理解今天的航空業發展戰略,無疑是有啟發意義的。

21世紀之初,在政府醞釀大飛機工程的過程中,其實是有很大爭議的。最終,政府下決心搞大飛機,這裡的原因既簡單又複雜。簡單來說,搞大飛機的原因,就兩句話:一是有錢可賺,二是戰略意義深遠。

首先我們來看,為什麼搞大飛機具有巨大的經濟價值2009年,波音和空客分別發表了關於未來20年的全球民航市場展望的報告。大體來說,他們的展望和預測是可信的。在幹線客機方面,兩家航空寡頭對於2009~2028年全球民用幹線飛機(100座級以上)的市場需求預測是一致的,更有意思的是,他們都認為經濟的平穩較快增長將對市場需求產生重要的推動作用。據他們估算,未來20年將需要新增大飛機3689~3800架,直接經濟價值達到4000億美元左右。請注意,4000億美元僅僅是市場,那麼全世界呢?如果我們認同和平與發展是世界發展的主流這一判斷,那麼,可以推斷,全球大飛機市場的經濟價值將是一個天文數字!

看到這裡,有人要質疑了:即便你造成了大飛機,國際市場不一定買,因此,也就只有咱們的國內市場,可是上面的論述卻沒有計算搞出大飛機要花多少錢。保守估計,大飛機項目的前期直接投資超過2000億人民幣,要真正搞成,還不知道要砸進去多少錢。因此,即便搞成了,也不一定賺錢,說不定還賠錢呢。有這樣的疑問的人可能還不少,我們不妨來分析一下。

首先,搞大飛機不一定賺錢這個說法本身就是有問題的。確實,如果只把未來某一段時間我們造出的飛機的售價總和與投資總額進行比對,可能會得出不合算的結果。但是,這種做法有個極大的漏洞,就是沒有考慮到大飛機產業的經濟溢出效應。航空工業是知識密集、技術密集、資本密集產業,產業鏈很長,其發展不僅能夠促進本國科技進步,而且能都帶動大批相關產業的持續發展,其智力、技術和經濟的溢出效應是難以估量的。僅以航空發動機的研製為例,據日本業界的一項研究,在單位重量創造的價值比這一數值上,船舶為1,轎車為9,計算機為300,支線飛機是800,而航空發動機高達1400,被稱為世界工業產品「王冠上的明珠」。因此,搞大飛機賺不賺錢、合不合算,根本就不是一個問題。

搞大飛機主要不是為了賺錢

其次,搞大飛機的戰略意義更是深遠,非經濟價值所能衡量。

先講兩個小例子。話說2008年汶川特大地震,人民難以忘卻。地震發生的最初幾天,震區交通中斷,地面人員難以接近受災最嚴重的核心區。此時,最好的救災方式就是空投救災人員和物資,並通過空中力量運出受災人員。必須肯定,人民子弟兵盡了最大的努力,媒體上已有充分的報道。可是,大家能夠看到多少空投的畫面和空運傷員的鏡頭?的確有,但多嗎?真的不多!究其原因,不是人民軍隊不想投入更多的空中力量,是咱們力量有限。另一個例子,是關於我們的南海的。至少現在大家都承認,我們要更好地保護祖國南海的廣袤海疆,不僅海軍力量要強,空中力量也要強。相當長一段時間我們在南海處於被動的局面,與我們的海空力量薄弱有很大關係,這是人所盡知的。

那麼,上面這兩個例子與大飛機的研製有什麼關係呢?

話說現代航空業從其誕生開始,就帶有明顯的國防工業色彩,早期的飛機就最先用於軍事用途上。因此,現代航空工業被認為是典型的「軍民結合」產業,世界上所有的航空工業企業(尤其是波音和空客兩大寡頭)都是同時生產軍用飛機和民用飛機美國軍方就一直是波音公司的大客戶。道理很簡單,主要原因在於減低成本、增加利潤,根本在於技術的通用性。對於一個國家而言,民機的水平上不去,軍機的水平也不會好到哪裡去。這一點就特別適合解釋的狀況。因此,通過搞大飛機工程,提高飛機研製的水平和能力,不僅具有潛在的經濟價值,其戰略意義更是不能用經濟價值來衡量的。也就是說,即使搞大飛機不賺錢,我們也必須搞。我們搞大飛機,主要並不是為了賺錢。這一戰略意圖,即便我們不說,人家也是懂的,2007年正式立項大飛機工程以來,西方媒體已經不知道多少次在這一點上做文章了。

飛機在現代社會的特殊功能與價值日益凸顯。如果說核武器是戰略威懾力量,那麼飛機就是戰略任務的執行力量。核武器是不能輕易用的,核戰爭的門檻是極高的,大量的常規戰略任務是要靠飛機去執行完成的。在未來,飛機將在國家的重大緊急狀態中發揮無可替代的重大作用,比如搶險救災、大規模人員與物資的緊急調動等。並且,一旦國家進入緊急狀態,95%的民用飛機都可以轉為戰機使用或是其他特殊用途。類似這種情況的電影鏡頭在美國大片中已是司空見慣的了。因此,對而言,不是要不要搞大飛機的問題,而是怎麼樣又好又快搞成的問題!

至此,搞大飛機的重大戰略意義已無需更多的討論。接下來的問題是,這麼重要的事情,怎麼給人感覺是從2007年才開始受到重視的呢?換句話說,人的航空工業夢想有著怎樣的曲折歷史呢?

先發展導彈還是先發展飛機

人的航空工業夢想,可以追溯到20世紀初。1909年前後,馮如製造並試飛了人的第一架飛機。而世界上的第一架飛機,也不過是在早幾年(1903年)被美國人萊特兄弟發明出來。就此而言,人研製飛機的最初實踐並不落後於世界太多。然而,處於列強瓜分下的,註定難成大事。

人開始認真考慮研製飛機這件大事,是在抗日戰爭時期。侵華日軍憑藉其強大的空中力量,不僅肆無忌憚地用飛機轟炸軍隊,而且還大肆轟炸的城鎮和無辜百姓,其目的在於試圖摧毀人的抗戰意志。歷史證明,日本帝國主義錯了。面對侵華日軍的暴行,人沒有被嚇倒。有識之士開始思考克敵良方,「航空救國」思潮便在這種反思中萌發並最終成為國民政府的戰略決策。

一方面,國民政府大量買進美國軍用飛機,組建人自己的空中武裝力量,甚至還邀請美國空軍直接來華參加對日作戰,著名的「飛虎隊」和「駝峰航線」就在抗日戰爭史上留下了深刻的印記。另一方面,國民政府也為製造飛機做準備,成立航空委員會和航空研究院,建造飛機製造及修理廠,大學里開設航空工程相關專業與課程以培養人才。錢學森就是在上海交通大學讀書期間,受「航空救國」思想影響,毅然改變學業方向,轉而主攻航空工程並以此作為赴美深造之專業。

1949年新的成立,開創了歷史的新紀元。出於國防需要,製造飛機成為必需的戰略選擇。不過,那時領導人考慮的主要是製造戰鬥機以充實空軍力量,民用飛機難以顧及。即便是製造戰鬥機,也主要是在老大哥蘇聯的幫助下進行的,後來自己製造的比較有名的「殲擊機」系列和「殲教機」系列,都有很深的蘇制飛機烙印。更重要的是,即便是空軍所需的戰鬥機,也主要是向蘇聯購買,大規模研製飛機並沒有成為建國初期國防戰略的重點,而原子彈、導彈才是重中之重。筆者曾在《錢學森與「火箭軍」》一文中,對新為什麼優先選擇發展導彈而不是戰鬥機做了闡述,在此不贅述。

人的航空工業夢想

的飛機事業,尤其是大飛機事業的轉折,發生在1970年。那年夏天,毛澤東在上海視察,指示上海工業基礎好,要造大飛機。在最高指示下,史上被稱為「708」工程的研製大飛機專項任務很快上馬,大型客機「運10」的研製任務在極其艱難的狀況下,快馬加鞭,竟真的造出來了。

必須承認,「運10」是一個奇迹。在不到10年的時間裡,航空人用汗水和生命製造出了一架真正意義上的「運10」大飛機!「運10」不僅試飛成功了,而且在大地上進行了長時間大規模地試飛,幾乎飛遍了的東西南北,甚至飛到了世界屋脊西藏拉薩。按說,有了這麼好的基礎,大飛機的輝煌應該指日可待。然而,「運10」大飛機卻於1980年代中期悄然下馬了。至今,除了少量航空史愛好者和老一輩航空業內人士,大部分國人並不知道歷史上還有「運10」大飛機!在很多國人的意識里,似乎是沒有能力研製大飛機!這不能不說是一個大大的遺憾。

「運10」大飛機的下馬,原因是多方面的,教訓是慘痛的。有人從政治上解讀,說它是「文革」的產物,這註定了它的命運;有人從技術上解讀,說它是模仿抄襲波音707飛機,並無新意,而且已經落後,還存在大量嚴重技術問題;有人從時代背景上解讀,說改革開放之後急需發展航空運輸業,急需購買大型民用飛機,必須走市場換技術的道路;也有人從陰謀論的視角解讀,說外國勢力巧妙干預,麥道和波音公司為減少競爭對手,迎合政策意圖,以合作生產、低價提供大飛機為誘餌,甚至賄賂高官,讓航空業自廢武功,從此一蹶不振。

「運10」大飛機下馬的嚴重後果是,1980年代以來,與麥道、波音(1996年麥道被波音兼并)的合作一次次令人沮喪地失敗,讓人談大飛機而色變,在此後20年的時間裡,國家竟然沒有發展大飛機的戰略規劃。而近30年卻是世界航空業深刻變革的30年。且不說軍事上的戰略意義,單是龐大的世界民航市場的大飛機需求,全部被美國的波音和歐洲的空客兩家公司瓜分了,每年要支付巨額資金高價購買波音和空客的大飛機。令人震驚的是,空客的起步,僅僅比「運10」大飛機的起步早3年

「心臟病」:航空發動機難在哪兒

在航空業界,有這麼一個形象的說法:要研製成大飛機,必須攻克兩大病症——「心臟病」和「神經病」。「心臟病」的意思是說,航空發動機是飛機的「心臟」,航空發動機製造技術,的研製水平還不過關;「神經病」是說,航電系統是飛機的「神經」,的研製水平也不過關。

研製大飛機,航空發動機是關鍵。時至今日,航空發動機已經成為人類有史以來最複雜最精密的工業產品,每台零件數量在萬件以上,其研製工作被稱作是在挑戰工程科學技術的極限。正因為如此,航空發動機素有「工業王冠上的明珠」、「工業之花」之美譽,被認為是人類工業革命300年來最重要的技術成果。從這些美譽之詞中,我們可以看出航空發動機地位之重要、技術難度之高。關於在航空發動機上的技術水平與發展戰略,筆者曾在《「王冠上的明珠」:航空發動機製造難在哪兒?》一文中有過闡述,在此不再贅述。下面主要談一談航電系統與適航證的問題。

上文已經說了,航電系統是飛機的「神經」,的研製水平也還不過關,因此業界將之稱為「神經病」。「適航證」並不是飛機上的裝置,而是一種具備飛行能力的資格認證證書,和汽車的行駛證是一個道理。這兩樣東西也是制約大飛機上天的關鍵。

如果說發動機、機身、機翼等是飛機的硬體裝置,那麼航電系統就是飛機的軟體裝置。航電系統是飛機信息化裝備的核心,是信息感知、顯示和處理的中心,如果用人體器官來比喻的話,航電系統非常像我們的頭部器官:它是飛機的眼睛、耳朵、嘴巴和大腦。航電系統的性能和技術水平直接決定和影響著飛機的整體性能,對發揮飛機效能、節能減排、降低運輸成本等方面起著十分重要的作用。可以說,沒有高性能、高水平的航電系統,就不可能有真正意義上的大飛機。

簡單來說,航電系統就是指飛機上所有電子系統的總和,主要包括飛行控制系統、飛機管理系統、導航系統、通訊系統、顯示系統、防撞系統、氣象雷達等主要功能系統。時至今日,航電系統的發展經歷了三代(分立式、聯合式、綜合模塊化)、五個階段(離散式、集中式、集中分散式、綜合式、先進綜合式)的演變。當前,歐美民用航空電子產業中,主要以美國的霍尼韋爾集團、柯林斯集團、法國的泰勒斯集團為主,作為系統供應商,為波音、空客的大飛機配套。歐美還有一些中小型企業也生產航電系統,主打改裝或者中小型飛機市場。因此,我們不得不面對的現實是,先進的航電系統主要是歐美航空業發達國家的天下。

航電系統的研究主要集中在軍用飛機領域,民用大飛機航電系統的研發工作起步比較晚,尚未形成有競爭優勢的民機航電系統設計和綜合能力。因此,國產大飛機C919不僅在發動機上要「借船出海」,就是在航電系統上也未能實現完全的國產化。國產大飛機C919航電系統的主供應商是一家名叫昂際航電的中外合資公司。

2012年3月,中航工業集團和美國GE公司以1:1的比例合資成立中航通用電氣民用航電系統有限責任公司也被叫做昂際航電,他們為國產大飛機C919項目以及其它下一代民機項目研發基於開放平台的綜合航電系統,并力圖成為全球知名的一級民用航電系統公司。目前,昂際航電的主要任務是為國產大飛機C919項目提供綜合模塊化航電系統(IMA),包括核心航電系統、飛機管理系統、綜合顯示系統、機載維護系統和飛行記錄系統。

當前,電子信息技術、網路技術、軟體技術和微電子技術等高新技術飛速發展,推動著航電系統向模塊化、標準化、結構化、軟體化和開放化快速演變,從而進一步推動航電系統向綜合化、智能化、信息化、網路化、自動化和一體化方向深入發展,有可能在這一進程中迎頭趕上,並有所超越

適航證與大國博弈

大飛機產業的特殊性在於,即便我們有能力製造出一架質量完全合格的大飛機,這架大飛機也未必就能飛上天。因為飛機和汽車一樣,是要有合格證的。比如,路面上奔跑的每一輛汽車都是有行駛證的,這個行駛證是對汽車出場質量的認可,有了這個行駛證,這輛汽車才能取得牌照,上路才是合法的。反之亦然。飛機的情況也是一樣的,飛機要想飛上藍天,也必須取得合格證。這個合格證被稱為「適航證」。的大飛機要想取得適航證進而遍飛全球,也是非常困難的。

從專業上講,所謂適航證,是指由適航當局根據民用航空器產品和零件合格審定的規定對民用航空器頒發的證明該航空器處於安全可用狀態的證件。適航是構成國家航空安全的重要組成部分,是民機進入市場的通行證。適航的目的是為了保證飛行安全、維護公眾利益、促進行業發展。那麼,誰有資格給大飛機頒發適航證呢?在,當然是國家民航管理總局主管此事,的大飛機取得民航局的適航證,是沒有問題的。關鍵問題是,的大飛機要飛出國門,單有政府認可的適航證是不行的,也就是說,我們必須取得世界其他國家的認可。

那麼,世界上的情況是怎樣的呢?目前,全世界多數國家都認可美國聯邦航空管理局(FAA)和歐洲航空安全局(EASA)的審定能力及其所頒發的適航證。因此,的大飛機C919要想賣到全世界去,就必須獲得這兩個機構的認可。按理說,咱們造好了質量過硬的大飛機,直接去申請FAA或EASA的適航證不就完事了嗎?而關鍵問題就在這裡。

正因為FAA或EASA的適航證是一架大飛機得以進入國際市場的通行證,所以,適航證已經逐漸演變成航空大國保護本國民機市場的手段。如果FAA或EASA不配合我們的適航審定申請工作,後果就是大大拖延大飛機的研製進程,並且由此導致我們的大飛機不能及時投放市場,錯失市場需求的一個高峰期,從而直接導致大飛機在國內外市場上處於不利的競爭地位。因此,適航證被認為是研製大飛機的「軟肋」甚至被認為是決定民用飛機成敗的重要因素。

歐美航空大國在適航證上的壟斷地位和先天優勢,我們是無法動搖的。再說,人家的適航審定要求本來就是嚴格的,經過了長期的實踐檢驗,得到國際認可也在情理之中。大飛機產業還沒有走完一個真正意義上的先進民用飛機研製的全過程,如何取得國外航空當局尤其是FAA和EASA的認可,獲取這些機構的適航證,不僅需要航空人的努力,恐怕更需要國家力量的介入與支持。

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