中国批准大飞机研制立项 解密中国大飞机项目
据《商务周刊》报道大飞机项目从论证到正式立项,时间之快出人意料。有了坚定的国家意志,各大强势部委在大飞机项目上聚合到自主创新大旗下。接下来的问题变成了“我们要做什么样的大飞机”和“我们用什么样的机制做大飞机”。
要创新的不仅是一架有自主知识产权的大飞机,中国民用航空工业能力也需要进行一次创新性的体制重组。对于中国的大飞机梦想者和建设者来说,梦想如何照进现实,除了将取决于中国航空工业的技术基础、工业技术和投资水平外,考验的更是我们的意志、勇气、市场意识以及对无数次打击的承受能力。
时间对每个人是不同的。当两鬓渐霜的程不时看着那架浸满自己和同仁们心血与壮志的“运十”尘封于上海飞机制造厂的角落,他没有想到自己要等整整22年。当研究战略产业的经济学家高粱为“运十”写的祭文《天高云淡望断南飞雁》1998年开始在一个微小的圈子里流传,当时年88岁的“两弹一星元勋”、两院院士王大珩2003年5月向看望他的国务院总理温家宝提议“中国非搞大飞机项目不可”,当工程院院士关桥、刘大响等在2004年“两会”上郑重提交提案《关于尽快开展大型飞机研制的建议》,当从美国留学8年回到北大的路风教授2005年初写出《中国大型飞机发展战略研究报告》,当《商务周刊》分别于2004年3月、2005年3月、2006年6月和2007年1月以大篇幅的封面故事和重头文章呼吁大飞机项目重新上马,谁都没想到,从2003年11月国家科技部受国务院委派组建“运十”下马20年后的第一个“大飞机项目论证组”,到2007年3月国务院正式对外宣布耗资巨大的大飞机立项,喜悦来得如此之快。
国产大型军用运输机想像图
天空中曾有运十的影子
2月26日,温家宝总理主持召开国务院常务会议,听取大型飞机重大专项领导小组关于大型飞机方案论证工作汇报,原则批准大型飞机研制重大科技专项正式立项,同意组建大型客机股份公司,并要求尽快开展相关工作。
《商务周刊》经过多方面采访,基本了解了该项目的主要内容。整个大型飞机项目国家将投入500亿-600亿元,该笔资金的使用范围包括大型运输机、大型客机和发动机。项目立项后,将分成大型运输机项目和大型客机项目同步发展。
其中,由总装备部成立相关领导小组,负责大型运输机项目的研制工作,其技术研究和生产制造将完全按照现有的军用飞机研制体系进行,目前研发地址选在西安,由中国航空工业第一集团公司下属的第一飞机设计研究院负责,一航西安飞机工业集团有限公司为主要生产单位,型号很可能是180—200吨的大型运输机。
最被业界关注的大型客机项目选址问题,目前已确定在上海组建新的大型客机股份公司,按照研发、总装和销售三位一体化的公司模式运作。上海作为研发、总装和营运总部,制造则可分包给四川、陕西和沈阳等地的其他航空工业企业。
大型客机股份公司由国家大飞机项目领导小组直接组建,中央政府将是大型客机股份公司的主要股东,资金来源由国家资本单列,一航和中国第二航空集团(以下简称二航)均被要求以小股东身份参股,上海市政府和未来作为用户方的几大航空公司是否参股,目前尚未可知。据本刊了解,大型客机股份公司的规模和人员数量现均已确定,但主要负责人选还未落实。
在时间表上,中央政府对大型客机要求较高。据透露,高层希望“10年左右时间搞出来”,即2016—2017年出第一架样机,2020年以后开始实行产业化。但出于谨慎考虑,对外口径会延后2—3年。
中国第一架自主知识产权支线客机ARJ-21效果图
由于时间偏紧,在“大客”的机型选择上,很有可能首先以150座级的单通道窄体客机为型号进行研制。一般认为发动机的研发周期要比整机长3年左右,而此次发动机与大飞机同时立项,因此大飞机将首先装配国外发动机,具体是购买英国罗尔斯-罗伊斯公司或美国GE公司针对200座以上双通道机型的大推力发动机,还是CEMI公司(GE与法国斯奈克玛的合资公司)或IAE公司(由罗罗、普惠、日本航空发动机公司以及MTU航空发动机公司组成)的150座级民用客机发动机,也需要大飞机完成产品定义后进行匹配选择。同时立项研发的大飞机发动机,将先应用在大型运输机上,改进后再适时装配大型客机。
在国际合作方面,一直被波音、空客打压的俄罗斯航空业一个高级别代表团3月20日已抵达中国,与中国相关部门商讨中俄在民用飞机领域的合作可能性,世界主要的支线飞机制造商巴西航空工业公司也由新老CEO带队于3月26日到京。空客目前尚未对中国大飞机项目表示兴趣,波音公司则“通过有关渠道送来暖风”。
“有国际合作我们当然欢迎,但这次中央政府已经下定决心通过自主创新进行研制开发,动员全国资源,真正‘以我为主’。”一位接近大型飞机重大专项领导小组的人士告诉《商务周刊》。
国家意志主导大飞机
大飞机项目得以立项,是先后两次论证达成的结果。
第一次论证是2003年11月由科技部组织,论证的内容是要不要将大飞机列为国家重大科技专项,主要的争论焦点在于中国需要民用大型客机还是军用大型运输机。一航态度明确,反对上马大型客机项目,认为中国目前最迫切是满足军方对大型运输机的装备需要。大飞机研发能力较弱的二航也倾向于反对立即上马大型客机项目。由于一航和二航目前分别在研制ARJ和ERJ两个100座以下支线客机项目,他们显然也担心大型客机上马会分流本就薄弱的研发制造能力,甚至导致ARJ和ERJ下马。
ARJ21新支线飞机机身
科技部则认为,出于国家利益和带动产业升级等方面的考虑,中国应迅速上马大型客机而非大型运输机。同时,科技部主张脱离原有军工体系,进行体制创新。2006年2月9日,国务院出台了主要由科技部主持的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,大型客机项目位列“未来15年力争取得突破的16个重大科技专项”之一,与核反应堆成为仅有的两个由国务院直接抓的专项。
一航随即公布了自己对于发展大飞机项目的“一次立项、两个机型、军民统筹、系列发展”方针。有观察人士评论,该方针看似一航做出了妥协,但实际上一航是希望将大型运输机项目与大型客机项目“捆绑”在一起。
另外,在对方针的具体解释中,一航仍然坚持发展支线飞机是当务之急,还是要把正在进行的ARJ21新支线飞机“走到底,搞成功”,主张通过ARJ21的商业化运作,理解、把握和熟悉市场,在此基础上对150座以上大型客机的关键技术进行攻关和准备。
然而,由于本届政府对自主创新的坚定意志,为统一思想和意见,2006年,大飞机项目开始第二次立项论证。国务院总理温家宝批示,由科技部会商发改委、国防科工委和总装备部等部委,共同组建专家论证组。事实上,由极力主张尽快上马大飞机的科技部为主组织这次专家论证,已经代表了领导层对新一轮论证的指向,即由“要不要上大飞机”转为“大飞机该怎么做”的问题。
据《商务周刊》所知,第二轮专家论证组由近20位成员组成,其中科技部挑选的专家占多数,发改委、国防科工委和总装备部各提名了1—3位专家。尽管相关部委对名单中的部分论证专家存在争议,但最终获得高层批准。论证组专家包括一二航集团高层、经济学家、技术专家,以及来自用户方南方航空公司发展规划部门的代表和中国国际工程咨询公司的相关负责人。论证组由身为两院院士的歼8II总设计师顾诵芬、北京航空航天大学校长李未、原中国第二航空集团总经理张彦仲担任主任委员。
中国80年代夭折的运-10大飞机计划
据透露,整个论证期间,中央对大飞机项目“抓得非常紧”,论证组每周要向国务院副秘书长汇报一次工作。从2006年7月中旬开始,各相关部委就开始进行实际方案的汇报。
经过论证组半年多的论证工作,国务院最终决定大飞机立项,大型运输机和大型客机同时上马;同时也同意组建大型客机股份公司,独立于一航和二航现有体系,以市场化方式运作大型客机项目。
大客机股份公司的方案尽管得到了专家论证组和中央决策层的认同,但消息公布后,在相关部门仍出现了一些不同意见。《商务周刊》调研中发现,意见比较突出的是:大型客机股份公司会不会分裂了原本就单薄的民机研发力量?同时上马会不会造成大运输机与大客机间资源挤占?自主研发大客机项目提出的国际合作如何保证不重蹈过去的怪圈?等等。
体制创新还是体制分裂?
“中央高层发展大飞机的意志非常坚定,不可能想着照顾哪个利益集团。基本上是按照一定时刻表做出大飞机的原则来设计方案,所以大飞机搞成功的希望还是很大的。”一位接近论证组的人士对记者透露,决策层已经意识到通过传统军机体制发展大型客机的难度,最终决定进行体制机制创新,按照尽快“干出大飞机”的原则来进行体制设置。
促使国家决定通过体制机制创新来发展大型客机的另一个重要因素,是中国新支线飞机项目的商业化项目公司——一航集团下属的中航商用飞机有限公司暴露出了一些问题。尽管该项目也采取商业化和市场化运作模式,但由于其在管理上受一航控制,项目开展时缺乏足够的自主权,总设计师频繁更换,一度造成严重的进度拖后。
但是,正如本刊3月5日发表的《大飞机项目潜行一年》一文中所披露,一航一位负责人曾明确表示过反对成立大飞机公司。近日,面对《商务周刊》的再次采访,他提出的最主要理由仍然是:“成立大客机公司是另起炉灶,将使有限的航空技术力量被人为分裂,造成军用运输机和民用客机都搞不出来的苦果。”
他分析说:“军用和民用是航空产业的两翼,必须军民一体化,互补发展。如果将军用航空与民用航空割裂开来,就分散了科研实力,造成两者都没有多大的生存空间。”据他介绍,目前中国最大的中国一航第一飞机设计研究院,西安总部和上海分院所有的技术人才加起来才1000多人,而空客A380的研发团队就有5000多人。
“即使保守估计,我国设计大型飞机估计需要3000人左右。”他说,“这一数字对于目前飞机设计人才,特别是大型飞机设计人才奇缺的中国航空业来说是个天文数字,更何况现有的1000多人还要打散。”
中国新舟-60支线飞机
但另一位专家则反驳说:“在上海的大型客机股份公司研发团队的组建,完全可以借鉴当年‘运十 ’的模式,即从现有航空工业拉出来一支队伍,不光是从一航寻找技术人才,而是利用整个中国航空工业的研发资源。同时,中国再造大飞机,完全可以吸引一大批海外学子回国效力,目前越来越多在国外车厂有丰富经验甚至身居要位的中国人才涌入中国汽车工业自主创新的代表奇瑞、吉利,就是明证。”
“在一航和二航之外组建大飞机股份公司,航空技术人才只是在行政上被分裂了,但航空技术人才资源并没有流散,反而会因为资源的有效组合而迸发出更高的创造潜能。”他说,“只要国家的投资用在航空工业,航空工业都会受益。只有不走原来的体制,培育出一个新的体制来,按照这个新体制才能够让大型客机项目最终获得商业化成功。”
同时上马是潜在隐患?
中国航空工业发展研究中心研究员李广义接受《商务周刊》采访时认为,近20年来,世界航空工业军民品比例发生了根本的变化,从过去的以军品为主转变为现在的以民品为主。比如,欧盟大型民用飞机与军用飞机的销售收入大致是7:3,美国也大致是6:4。
ARJ21新支线飞机客舱
“无论美国还是欧洲,大型飞机都是军民结合发展的。”他介绍说,军、民用飞机在技术发展和产业基础上有很大的共通性,可以共享大部分技术成果、设备、设施和高技能工人。从技术上看,军用飞机与民用飞机在关键技术、生产、试验和配套成品等方面的通用性约为70%。
他认为,“大客”和“大运”应统筹发展,这也可以规避WTO的反补贴风险。世界上几乎所有大型飞机厂商都是既发展干线飞机也发展大型军用运输机,既把由国家投资支持的大型军用飞机技术转移到干线飞机上,降低干线飞机的开发成本,也把干线飞机的技术转移到大型军用飞机的开发上,提高其运载效力和竞争能力。
在大飞机项目尚未立项之前,西北工业大学航空学院教授高正红曾对《商务周刊》提出过,在进行大型飞机研制中可以采用“共点分线”建设方案。
所谓“共点”,就是两种机型均按照设计、总装、试飞鉴定一体化的建设方式,同时在一处定点;“分线”,就是总装线从物理上、体制上和承担主体上彻底分开。
高正红认为,大型运输机和大型客机有大部分技术是相通的。“除特有的专用技术外,从设计理念到设计标准规范,从通用零件的配套到大部件的装配,从备件支持到外场保障等,可以相互融合、相互借鉴、相互支持。”他说,“把两种机型放在一地,技术交流和转移更便利、直接和经济。采用‘共点分线’有利于建立适合当今飞机发展趋势的设计、总装、试飞一体化体系,形成具有后发优势的大型飞机研发与生产体系。”
但是,一航另一位技术人士对《商务周刊》透露了他的担忧:“军用运输机远超过大客机吨位,而且我们一航的大型运输机预先研究工作已经开展了近10年,现在这个项目捆绑到大客项目上很麻烦,是不是到时候真的能够满足大客的平台和技术转换需求很难说。”
他认为平台转换并不简单,“大客需要9万或者7.5万飞行小时,有抗疲劳和寿命要求,而大运只要2万-3万飞行小时,对发动机等部件的要求完全不一样,整个飞机的操纵和控制系统都有很大的区别”。
中国新未来大型运输机想像图
无独有偶,据《商务周刊》了解,国务院相关领导在听取大飞机论证组关于方案的工作汇报时,也曾提出过250座级的大型运输机如何与150座级大型客机进行“成果共享”的疑问。得到的回答是:“成果共享是指技术上的共享,而非研发平台的共享。”
实际上,大型运输机和大型客机在一些技术上的差别的确很大。以大飞机的地板为例,民用客机要保证高跟鞋压不出坑,但是军机的地板必须达到天安门前花岗岩的硬度,要保证坦克能够自由上下。
更为重要的是,大型客机股份公司很可能在不久的将来,对一航控股的中航商飞ARJ21飞机构成直接威胁。
按照《商务周刊》得到的消息,目前大型客机研制项目,倾向于选择150座级的单通道窄体客机为研制型号。而ARJ21新支线客机的后续型也会发展到105座级。一航方面担心,国家倾向于发展的150座级大型客机,将与未来逐步升级的大支线飞机在国内市场进行竞争。
“如果一航不使劲,会有什么样的结果,暂时不知道。但唯一清楚的是,很多博弈还将继续下去。”该观察人士最后说。
如何不被国际合作“锁定”?
“发展大型客机需要巨额资金,仅靠国家投入是不可能的,也有悖于WTO准则。”知情人士透露,“大飞机项目论证过程中,温家宝总理特别指出,此次大飞机项目的操作,必须在体制创新的前提下进行,要求坚持以我为主,积极开展国际合作。通过自主创新、集成创新和引进消化吸收再创新,突破关键技术。”
中国运-8型特种飞机
据《商务周刊》了解,对于如何操作大飞机项目,论证方案里包括“三峡模式”和“空客模式”。而最终大型客机股份公司的模式选定为“波音和空客的模式”,即吸收地方政府和社会资金参与投资。国家资本将更多地投向科学技术研究、研发和生产的基础设施条件等方面;而大型客机的生产和经营,则采取“风险共担,利益共享”的基本原则,吸引一定的非国有资本参与。
“运十”副总设计师程不时在接受《商务周刊》采访时也认为,采用商业的模式,特别是以合股的方式运作大飞机项目,会带来很多好处和新气象。“我们的很多机载设备,包括发动机在内的很多技术,可以跟国际上的民航飞机企业进行交流。”他说。
按照程不时在“运十”上的经验,他认为,现在条件具备了,应该走民用系统,采取全球配套的方式,在市场环境下来搞大型客机。
程不时对记者描述了他眼中的大型客机发展模式:“中国作为整个系统的主导,通过占领金字塔的塔尖,研制出型号来,确立在飞机总体设计、风洞试验和强度设计等方面的中国品牌。等拥有了‘地基’之后,再将其他国家的部件当作‘砖瓦’填进去。在国家有能力对相关部件逐渐国产化之前,可以选择在这些部件上扩大国内配套比例,但并不强调必须完全‘国产’。”
“不仅仅是巴西这样的后起国家,波音也是做个‘基座’或者说‘壳子’。贬低‘壳子’的观点是不对的,因为占有了飞机型号总体的知识产权,就是波音的产品。”程不时认为,在目前国家迫切要搞出大飞机的背景下,“只要我们把主机的知识产权拿到手里,全世界会有很多国家愿意把自己的产品放到这架飞机上‘分羹’,我们也是可以接受这种‘以我为主’的合作的”。
但程不时同时提醒,在如何国际合作上,中国航空业曾有人提出,在中国土地上装出来的东西就是中国的。程不时不同意这种把中国作为外国产品的生产车间便认为有了知识产权的论点。“国际合作应该坚持‘以我为主’,即我们作为总集成的部门,可以把其中的一些部件分包给其他国家的零部件生产商。”他说,“如果以别人的总成平台进行国际合作,国外可以随时卡断我国产业的生机,我们的航空工业将再次归零。”
对中国航空工业来说,惨痛的教训不少。1980年代中期以来,我国曾经多次尝试与国外飞机制造商合作生产干线飞机。而外国飞机制造商为了将其产品打入我国市场,也愿意采取某种深度的合作生产方式,麦道公司不但将其MD-82、MD-90来华生产、组装、提供技术图纸,甚至把FAA生产许可证延伸至我国的飞机制造企业。通过这类国际合作生产,我国民机生产制造技术的确也有了相当的提高。但是在知识产权和关键核心技术问题上,包括麦道公司在内的所有外国飞机制造商绝不肯做丝毫的让步——世界上没有哪个制造商愿意培养出一个自己的竞争对手。
“这种合作生产模式不需要我们做市场研究和产品定义,售后服务也完全依靠原厂家,虽然我们成功地生产出了飞机,但不能培育出我国自己的民机市场开发、产品研发和售后服务能力。”李广义补充说,“我们应该展开积极的国际合作,但必须围绕着自主产权进行,要以我为主、为我所用。”
在这一点上,饱受受制于人之苦的一航、二航等航空工业企业,与强调自主创新的科技部和专家们达成了难得的共识。
事实上,就在中国大飞机项目再次启动之时,国际合作的橄榄枝马上摆到了眼前。3月20日,俄罗斯航空业的一个高级别代表团抵达中国,与中国相关部门商讨中俄在民用飞机领域的合作可能性,希望与中国共同发展大型客机,先争取中俄航空市场,再联手进入国际,以解决其缺乏资金的难题,共同打破进入欧美市场的适航证障碍。3月26日,世界最大的支线飞机制造商巴西航空工业公司即使卸任的CEO莫里西奥· 博泰罗与他的继任者弗雷德里克·科拉多一起来到中国,拜会相关政府部门。
但一航集团一位负责人对《商务周刊》表示,中俄和中巴在大客项目上合作的可能性较小。他说: “国内航空公司对俄罗斯飞机不信任;我们掌握了技术含量最高的机翼制造,部件的生产能力较强,差的是设计能力,而做支线飞机的巴西航空工业公司并没有干线客机的技术优势。”在他看来,反而是刚被巴西人挤到民机行业全球第四的加拿大庞巴迪有原生的干线客机技术,与中国大型客机项目合作空间较大。
自成功实现宇航梦想之后,中国从周恩来总理时代就开始筹划的另一个重要飞天梦想——造中国自己的大飞机,在冻结20年后终于再度启航。尽管拥有数百万零部件、横跨几乎所有工程学科的大飞机是所有人都知道的“工业之花”,但在此之前,还没有哪个国家能够冲破波音和空客笼罩的天空。
我们能造出什么样的大飞机?
中国大飞机项目发展什么样型号的飞机,还无法完全按照市场来决定,它将主要取决于中国航空工业的技术基础、工业技术和投资水平
机型之争
“等到国产大飞机飞起来的那天,我一定要坐首航。”在刚刚闭幕的十届全国人大五次会议上,国务院副总理吴仪兴致勃勃地谈了她对自主研发大飞机的期待。
“如果一切顺利的话,到2016年或者2017年,退休后的吴仪将会实现自己的梦想。到时,她可能坐上的是一架150座级单通道窄体客机,也可能坐上一架超过200座级的双通道客机。”中国航空工业发展研究中心一位专家告诉《商务周刊》,最后推出的到底是哪一款飞机,取决于即将组建的大型客机股份公司选择何种机型进行研制;而到底哪一款能够获得市场的认同,更决定着大客机公司能否生存。
对于民机制造业来说,一个适销对路的型号可以成就一个公司;而一个脱离了市场的机型,甚至有可能葬送一个公司的前途。前者如空中客车公司通过A300迅速打开市场,后者如德国仙童公司由于728项目的失败最终招致破产结局。
这种“市场一票否决制”,甚至与有无国家支持和资金支持无关。英、法合作研制的“协和号”超音速客机,在技术上是很大的进步,但由于噪声、经济性等原因,只生产了16架,在商业上没有取得成功;波音公司也曾想发展新一代“音速巡航者”,尽管技术可以实现,但通过对航空公司的调研后,波音公司认为市场不明朗,放弃了该型号,转而发展受到航空公司欢迎的波音787。
也就是说,中国选择什么样的型号来发展自己的大型客机项目,将直接决定着未来产品的市场需求。目前中国大型客机研制机型选择的争论焦点在于,是发展150座的单通道窄体客机,还是上马200座级以上的双通道客机。
据《商务周刊》了解,国务院暂时倾向于发展科技部主张的150座级单通道窄体客机,但只是原则同意,详细的技术方案将由成立后的大型客机股份公司邀请相关技术和市场专家进行详细论证。
国务院要求发展大飞机必须坚持以我为主的原则,积极进行国际合作。业内人士透露,如果组建后的大型客机股份公司偏向自主创新,那么可能以难度较小的窄体客机为研制型号;而如果侧重于国际合作,则双通道机型可能作为最后的方案胜出。
150座以上单通道窄体客机,以波音737系列和空客A320系列为代表,是目前全球民机市场份额最大的两款机型。中国航空工业发展研究中心航空技术所副所长刘景刚给《商务周刊》提供的统计数据显示,截止到2006年年初,中国各家航空公司中,波音和空中客车的机群共748架,波音占507架,其中381架属于波音737系列机型。另外241架空客飞机,A320系列飞机占据202架。
而另外一套机型选择方案是,通过研制双通道飞机,瞄准中短程航线,尤其是国内各大省会城市之间的中短程航线市场。这一主张的支持者是以中国第一航空集团为代表的国防科工委系统。支持意见认为,未来我国大型客机的销售应该先立足国内市场,而200 座以上的双通道客机适合国内中短程高密度航线的市场环境。
但如果从市场需求角度看,目前主要针对省会城市之间中短程航线的民营航空公司无一例外都选择了单通道窄体的空客A320。“从我国疆域特点看,150-200座级的飞机是我们国内客运主体市场的主力机型,需求量很广泛;从我们低成本航空来说,更是以单一机型为主。”民营航空公司春秋航空和东星航空的负责人均对《商务周刊》表示,未来10-20年,150座级的单通道窄体客机仍将是中国民航业的主力机型,而他们在未来相当长一段时期内无意更换机型。
“选机型很复杂,有几十种因素,不单是经济性,还包括人才、维护力量和航材的匹配,转换机型对公司是大的战略转型。”一位国有航空公司的相关负责人对《商务周刊》表示,机型规划涉及到国家的航线网络战略,涉及到公司未来5-10年的战略规划。因此,该公司在未来很长时间也将继续以150座级的波音737系列为主力运营机型。
谈到200座以上的双通道客机在国内市场的前景,多家航空公司负责人对记者表示,新开发的航线适合用100座以下的支线飞机和150-200座的单通道客机开拓市场;等航线发展成熟了,可以用更大的飞机载客,这样减少乘客等待时间,缓解目前飞机晚点延误和舒适性等问题。而且飞机座位越多,单位经济性越好,对航空公司也更有利。
然而,无论选择何种机型,中国的国产大飞机注定将面临来自国际民机垄断寡头的直接竞争甚至是打压。业内人士透露,波音公司正在酝酿中的波音737后续机将包括单通道和双通道两个机型,单通道向中国ARJ21所定位的70-110座级市场发展,而双通道机型则向200座级靠拢。
运十驾驶室
关键技术能否攻克?
随着型号的争论在业内逐渐展开,如何对待“运十”原有技术平台的问题也浮出水面。因为,毕竟我国只在“运十”上实现了干线飞机的关键技术突破。
《商务周刊》了解到,现在业界也存在两种观点:其一,现代民机航空技术已经远远超过了“运十”的技术水平,为了瞄准最前沿,应该从头来学;其二,应该利用“运十”基础经验,“多快好省”的发展大飞机。
大飞机项目论证组成员、中国航空第二集团公司科技委副主任崔德刚最近表示,中国要发展大型民用客机,必须首先突破10项关键技术:一,民用大型飞机总体设计技术;二,现代民用飞机的气动特性预测方法;三,民用大型飞机的噪声预测和减噪措施;四,民用大型飞机载荷确定技术;五,高效结构和强度设计技术;六,长寿命高可靠性结构设计技术;七,民用大型飞机防雷设计和抗高强(高强新闻)度辐射设计;八,多轮起落架设计技术;九,先进复合材料结构设计技术;十,适航审定的特殊要求的鉴定技术。
“如果在‘运十’的基础上造大飞机,还是个‘运十’,没有人买。哪怕我们10年后造出了跟现在的波音737一样的水平来,10年后也没有人买了。”一位反对让“运十”复飞的人士说。
“我对那种以夸大前进中存在的风险、以提出中国不能干的技术雷区作为炫耀自己航空学术水平为荣的做法很不以为然。”“运十”副总设计师程不时告诉《商务周刊》,研制大型喷气客机所需的许多关键技术,“运十”在37年前就已经大部分攻克,“几十年来,这些技术尽管有些变化,但是大的技术框架并没有发生根本性的改变,这与‘运七’螺旋桨式客机和喷气运输机差一个技术时代是完全不同的”。
“就说噪声问题,我有个学弟曾经从上海派到国外飞机制造公司去负责噪音技术,能说我们没有噪音技术吗?‘运十’的舱内噪声很低,完全达到了国际通行的标准。”程不时表示,“运十”所处的喷气式飞机领域,在最近的30年中,除发动机和机载设备有较大变化外,飞机整体的设计技术并没有太多改变。
程不时认为:“‘运十’的一些技术平台如机身等至今仍然具有利用价值。”
但对于大型客机股份公司将在多大程度上利用“运十”的技术,《商务周刊》采访的多名论证组成员,包括与程不时在多数问题上意见一致的几位专家,均表示可能性非常小。除了由于37年的历史恩怨外,更重要的原因在于,“运十”的技术平台和技术人才已经耗散殆尽。
俄罗斯希望以伊尔-96客机为基础,与中国合作研制搭载270-350名乘客的新型飞机。
大飞机的“心脏”和“外衣”
崔德刚提出的10项关键技术,有业内人士向《商务周刊》指出,很多属于可以“在发展中”解决的问题,“而发动机和新材料,尤其是复合材料技术,才是目前我国发展大型客机项目的最大技术障碍”。
中国航空工业发展研究中心航空技术所副所长刘景刚采访中向《商务周刊》承认,目前我国民用发动机的技术基础较差,技术储备不足,前期的技术基础工作没有做好。
由于我国发动机长期以来受军品研制影响很大,管理上和经费投入上过于偏重“型号牵引”,在“技术推动”方面做得很不够,技术基础工作不到位,通常是有了飞机型号才开始相应发动机的研制,对发动机和飞机机体的研制周期差异认识不足,没有真正做到发动机研制先行。
刘景刚介绍说,尽管我国在军用发动机技术上已经具备一定的技术实力,但要想实现“军改民”,前提条件是已经具备或有能力研发出相应级别民用发动机所需的特有技术。而在这一点上,我国还有不小的差距。因此,未来中国的大型客机的发动机心脏,在很长一段时期内将被国外产品所占据。
“我曾经考虑过军用发动机改民用发动机,但是我们要搞就得从设计核心机开始重新搞过,否则搞出来的发动机在匹配上会有问题。”刘景刚对《商务周刊》说。
据《商务周刊》得到的消息,由于民用发动机的研制周期远超过大客机研制周期,大客机最初的动力基本上将装配国外发动机。
如果大客机选择150座级的单通道窄体机型,其“心脏”可能是CEMI公司的(GE与法国斯奈克玛的合资公司)的CFM56发动机,或者IAE公司(由罗罗、普惠、日本航空发动机公司以及MTU航空发动机公司组成)的V2500发动机。这两款发动机,垄断着目前全球150座级民用客机发动机市场。而如果选择200座以上的双通道机型,大推力发动机将由英国的罗尔斯-罗伊斯公司或者美国GE公司提供。这对“双寡头”是目前双通道客机的主流动力设备提供商。
在中国航空工业发展研究中心航空技术所副所长龚旭东看来,比发动机问题更为迫切的是中国在航空复合材料技术上的差距。他告诉《商务周刊》:“未来民机再也不是原来的铝合金等传统材料。”
据他介绍,波音787用的复合材料达到50%,空客A350客机的复合材料预计达到52%。“复合材料使飞机‘塑料化’是未来的一种趋势。”他说,“面对强烈的市场需求和技术趋势信号,一旦我国大飞机需要这些复合材料,就必须解决技术攻关的难题。”
龚旭东介绍,我国在航空复合材料的基体研究上有一定基础,但只是处在实验层次,远没有进入应用阶段。目前中国在军用复合材料上已经起步,但民机与军机使用的复合材料尽管原料可能一样,质量标准和认证体系却完全不同。
“基体材料制造有应用问题,必须通过大规模的论证,证明该材料完全可以在飞机上使用。到目前为止,国内还没有一款复合材料产品通过了国外的适航认证。”他说,“可靠性必须要靠大规模产品的大量运行,而大量产品的大规模运行必须靠高可靠产品来支撑。我们现在两方面都欠缺,没有大量产品,又没有大规模的运作,所以得不到可靠产品的质量保证。”
目前国际上拥有最先进复合材料技术的是日本,波音和空客主要的复合材料供应都来自日本。尽管中国的复合材料需求同样可以采用全球配套的方式,但龚旭东判断,由于国产材料达不到标准,进口上又将受制于日本,未来我国大型客机复合材料的用料不会太多。
“也就是说,除非未来10年我国航空材料有突破性进展,否则我们最初的大飞机仍然是被美国人讽刺的金属飞机。”他说。
要创新的不仅是一架有自主知识产权的大飞机,中国民用航空工业能力也需要进行一次创新性的体制重组。对于中国的大飞机梦想者和建设者来说,梦想如何照进现实,除了将取决于中国航空工业的技术基础、工业技术和投资水平外,考验的更是我们的意志、勇气、市场意识以及对无数次打击的承受能力。
时间对每个人是不同的。当两鬓渐霜的程不时看着那架浸满自己和同仁们心血与壮志的“运十”尘封于上海飞机制造厂的角落,他没有想到自己要等整整22年。当研究战略产业的经济学家高粱为“运十”写的祭文《天高云淡望断南飞雁》1998年开始在一个微小的圈子里流传,当时年88岁的“两弹一星元勋”、两院院士王大珩2003年5月向看望他的国务院总理温家宝提议“中国非搞大飞机项目不可”,当工程院院士关桥、刘大响等在2004年“两会”上郑重提交提案《关于尽快开展大型飞机研制的建议》,当从美国留学8年回到北大的路风教授2005年初写出《中国大型飞机发展战略研究报告》,当《商务周刊》分别于2004年3月、2005年3月、2006年6月和2007年1月以大篇幅的封面故事和重头文章呼吁大飞机项目重新上马,谁都没想到,从2003年11月国家科技部受国务院委派组建“运十”下马20年后的第一个“大飞机项目论证组”,到2007年3月国务院正式对外宣布耗资巨大的大飞机立项,喜悦来得如此之快。
天空中曾有运十的影子
2月26日,温家宝总理主持召开国务院常务会议,听取大型飞机重大专项领导小组关于大型飞机方案论证工作汇报,原则批准大型飞机研制重大科技专项正式立项,同意组建大型客机股份公司,并要求尽快开展相关工作。
《商务周刊》经过多方面采访,基本了解了该项目的主要内容。整个大型飞机项目国家将投入500亿-600亿元,该笔资金的使用范围包括大型运输机、大型客机和发动机。项目立项后,将分成大型运输机项目和大型客机项目同步发展。
其中,由总装备部成立相关领导小组,负责大型运输机项目的研制工作,其技术研究和生产制造将完全按照现有的军用飞机研制体系进行,目前研发地址选在西安,由中国航空工业第一集团公司下属的第一飞机设计研究院负责,一航西安飞机工业集团有限公司为主要生产单位,型号很可能是180—200吨的大型运输机。
最被业界关注的大型客机项目选址问题,目前已确定在上海组建新的大型客机股份公司,按照研发、总装和销售三位一体化的公司模式运作。上海作为研发、总装和营运总部,制造则可分包给四川、陕西和沈阳等地的其他航空工业企业。
大型客机股份公司由国家大飞机项目领导小组直接组建,中央政府将是大型客机股份公司的主要股东,资金来源由国家资本单列,一航和中国第二航空集团(以下简称二航)均被要求以小股东身份参股,上海市政府和未来作为用户方的几大航空公司是否参股,目前尚未可知。据本刊了解,大型客机股份公司的规模和人员数量现均已确定,但主要负责人选还未落实。
在时间表上,中央政府对大型客机要求较高。据透露,高层希望“10年左右时间搞出来”,即2016—2017年出第一架样机,2020年以后开始实行产业化。但出于谨慎考虑,对外口径会延后2—3年。
由于时间偏紧,在“大客”的机型选择上,很有可能首先以150座级的单通道窄体客机为型号进行研制。一般认为发动机的研发周期要比整机长3年左右,而此次发动机与大飞机同时立项,因此大飞机将首先装配国外发动机,具体是购买英国罗尔斯-罗伊斯公司或美国GE公司针对200座以上双通道机型的大推力发动机,还是CEMI公司(GE与法国斯奈克玛的合资公司)或IAE公司(由罗罗、普惠、日本航空发动机公司以及MTU航空发动机公司组成)的150座级民用客机发动机,也需要大飞机完成产品定义后进行匹配选择。同时立项研发的大飞机发动机,将先应用在大型运输机上,改进后再适时装配大型客机。
在国际合作方面,一直被波音、空客打压的俄罗斯航空业一个高级别代表团3月20日已抵达中国,与中国相关部门商讨中俄在民用飞机领域的合作可能性,世界主要的支线飞机制造商巴西航空工业公司也由新老CEO带队于3月26日到京。空客目前尚未对中国大飞机项目表示兴趣,波音公司则“通过有关渠道送来暖风”。
“有国际合作我们当然欢迎,但这次中央政府已经下定决心通过自主创新进行研制开发,动员全国资源,真正‘以我为主’。”一位接近大型飞机重大专项领导小组的人士告诉《商务周刊》。
国家意志主导大飞机
大飞机项目得以立项,是先后两次论证达成的结果。
第一次论证是2003年11月由科技部组织,论证的内容是要不要将大飞机列为国家重大科技专项,主要的争论焦点在于中国需要民用大型客机还是军用大型运输机。一航态度明确,反对上马大型客机项目,认为中国目前最迫切是满足军方对大型运输机的装备需要。大飞机研发能力较弱的二航也倾向于反对立即上马大型客机项目。由于一航和二航目前分别在研制ARJ和ERJ两个100座以下支线客机项目,他们显然也担心大型客机上马会分流本就薄弱的研发制造能力,甚至导致ARJ和ERJ下马。
科技部则认为,出于国家利益和带动产业升级等方面的考虑,中国应迅速上马大型客机而非大型运输机。同时,科技部主张脱离原有军工体系,进行体制创新。2006年2月9日,国务院出台了主要由科技部主持的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,大型客机项目位列“未来15年力争取得突破的16个重大科技专项”之一,与核反应堆成为仅有的两个由国务院直接抓的专项。
一航随即公布了自己对于发展大飞机项目的“一次立项、两个机型、军民统筹、系列发展”方针。有观察人士评论,该方针看似一航做出了妥协,但实际上一航是希望将大型运输机项目与大型客机项目“捆绑”在一起。
另外,在对方针的具体解释中,一航仍然坚持发展支线飞机是当务之急,还是要把正在进行的ARJ21新支线飞机“走到底,搞成功”,主张通过ARJ21的商业化运作,理解、把握和熟悉市场,在此基础上对150座以上大型客机的关键技术进行攻关和准备。
然而,由于本届政府对自主创新的坚定意志,为统一思想和意见,2006年,大飞机项目开始第二次立项论证。国务院总理温家宝批示,由科技部会商发改委、国防科工委和总装备部等部委,共同组建专家论证组。事实上,由极力主张尽快上马大飞机的科技部为主组织这次专家论证,已经代表了领导层对新一轮论证的指向,即由“要不要上大飞机”转为“大飞机该怎么做”的问题。
据《商务周刊》所知,第二轮专家论证组由近20位成员组成,其中科技部挑选的专家占多数,发改委、国防科工委和总装备部各提名了1—3位专家。尽管相关部委对名单中的部分论证专家存在争议,但最终获得高层批准。论证组专家包括一二航集团高层、经济学家、技术专家,以及来自用户方南方航空公司发展规划部门的代表和中国国际工程咨询公司的相关负责人。论证组由身为两院院士的歼8II总设计师顾诵芬、北京航空航天大学校长李未、原中国第二航空集团总经理张彦仲担任主任委员。
据透露,整个论证期间,中央对大飞机项目“抓得非常紧”,论证组每周要向国务院副秘书长汇报一次工作。从2006年7月中旬开始,各相关部委就开始进行实际方案的汇报。
经过论证组半年多的论证工作,国务院最终决定大飞机立项,大型运输机和大型客机同时上马;同时也同意组建大型客机股份公司,独立于一航和二航现有体系,以市场化方式运作大型客机项目。
大客机股份公司的方案尽管得到了专家论证组和中央决策层的认同,但消息公布后,在相关部门仍出现了一些不同意见。《商务周刊》调研中发现,意见比较突出的是:大型客机股份公司会不会分裂了原本就单薄的民机研发力量?同时上马会不会造成大运输机与大客机间资源挤占?自主研发大客机项目提出的国际合作如何保证不重蹈过去的怪圈?等等。
体制创新还是体制分裂?
“中央高层发展大飞机的意志非常坚定,不可能想着照顾哪个利益集团。基本上是按照一定时刻表做出大飞机的原则来设计方案,所以大飞机搞成功的希望还是很大的。”一位接近论证组的人士对记者透露,决策层已经意识到通过传统军机体制发展大型客机的难度,最终决定进行体制机制创新,按照尽快“干出大飞机”的原则来进行体制设置。
促使国家决定通过体制机制创新来发展大型客机的另一个重要因素,是中国新支线飞机项目的商业化项目公司——一航集团下属的中航商用飞机有限公司暴露出了一些问题。尽管该项目也采取商业化和市场化运作模式,但由于其在管理上受一航控制,项目开展时缺乏足够的自主权,总设计师频繁更换,一度造成严重的进度拖后。
但是,正如本刊3月5日发表的《大飞机项目潜行一年》一文中所披露,一航一位负责人曾明确表示过反对成立大飞机公司。近日,面对《商务周刊》的再次采访,他提出的最主要理由仍然是:“成立大客机公司是另起炉灶,将使有限的航空技术力量被人为分裂,造成军用运输机和民用客机都搞不出来的苦果。”
他分析说:“军用和民用是航空产业的两翼,必须军民一体化,互补发展。如果将军用航空与民用航空割裂开来,就分散了科研实力,造成两者都没有多大的生存空间。”据他介绍,目前中国最大的中国一航第一飞机设计研究院,西安总部和上海分院所有的技术人才加起来才1000多人,而空客A380的研发团队就有5000多人。
“即使保守估计,我国设计大型飞机估计需要3000人左右。”他说,“这一数字对于目前飞机设计人才,特别是大型飞机设计人才奇缺的中国航空业来说是个天文数字,更何况现有的1000多人还要打散。”
但另一位专家则反驳说:“在上海的大型客机股份公司研发团队的组建,完全可以借鉴当年‘运十 ’的模式,即从现有航空工业拉出来一支队伍,不光是从一航寻找技术人才,而是利用整个中国航空工业的研发资源。同时,中国再造大飞机,完全可以吸引一大批海外学子回国效力,目前越来越多在国外车厂有丰富经验甚至身居要位的中国人才涌入中国汽车工业自主创新的代表奇瑞、吉利,就是明证。”
“在一航和二航之外组建大飞机股份公司,航空技术人才只是在行政上被分裂了,但航空技术人才资源并没有流散,反而会因为资源的有效组合而迸发出更高的创造潜能。”他说,“只要国家的投资用在航空工业,航空工业都会受益。只有不走原来的体制,培育出一个新的体制来,按照这个新体制才能够让大型客机项目最终获得商业化成功。”
同时上马是潜在隐患?
中国航空工业发展研究中心研究员李广义接受《商务周刊》采访时认为,近20年来,世界航空工业军民品比例发生了根本的变化,从过去的以军品为主转变为现在的以民品为主。比如,欧盟大型民用飞机与军用飞机的销售收入大致是7:3,美国也大致是6:4。
“无论美国还是欧洲,大型飞机都是军民结合发展的。”他介绍说,军、民用飞机在技术发展和产业基础上有很大的共通性,可以共享大部分技术成果、设备、设施和高技能工人。从技术上看,军用飞机与民用飞机在关键技术、生产、试验和配套成品等方面的通用性约为70%。
他认为,“大客”和“大运”应统筹发展,这也可以规避WTO的反补贴风险。世界上几乎所有大型飞机厂商都是既发展干线飞机也发展大型军用运输机,既把由国家投资支持的大型军用飞机技术转移到干线飞机上,降低干线飞机的开发成本,也把干线飞机的技术转移到大型军用飞机的开发上,提高其运载效力和竞争能力。
在大飞机项目尚未立项之前,西北工业大学航空学院教授高正红曾对《商务周刊》提出过,在进行大型飞机研制中可以采用“共点分线”建设方案。
所谓“共点”,就是两种机型均按照设计、总装、试飞鉴定一体化的建设方式,同时在一处定点;“分线”,就是总装线从物理上、体制上和承担主体上彻底分开。
高正红认为,大型运输机和大型客机有大部分技术是相通的。“除特有的专用技术外,从设计理念到设计标准规范,从通用零件的配套到大部件的装配,从备件支持到外场保障等,可以相互融合、相互借鉴、相互支持。”他说,“把两种机型放在一地,技术交流和转移更便利、直接和经济。采用‘共点分线’有利于建立适合当今飞机发展趋势的设计、总装、试飞一体化体系,形成具有后发优势的大型飞机研发与生产体系。”
但是,一航另一位技术人士对《商务周刊》透露了他的担忧:“军用运输机远超过大客机吨位,而且我们一航的大型运输机预先研究工作已经开展了近10年,现在这个项目捆绑到大客项目上很麻烦,是不是到时候真的能够满足大客的平台和技术转换需求很难说。”
他认为平台转换并不简单,“大客需要9万或者7.5万飞行小时,有抗疲劳和寿命要求,而大运只要2万-3万飞行小时,对发动机等部件的要求完全不一样,整个飞机的操纵和控制系统都有很大的区别”。
无独有偶,据《商务周刊》了解,国务院相关领导在听取大飞机论证组关于方案的工作汇报时,也曾提出过250座级的大型运输机如何与150座级大型客机进行“成果共享”的疑问。得到的回答是:“成果共享是指技术上的共享,而非研发平台的共享。”
实际上,大型运输机和大型客机在一些技术上的差别的确很大。以大飞机的地板为例,民用客机要保证高跟鞋压不出坑,但是军机的地板必须达到天安门前花岗岩的硬度,要保证坦克能够自由上下。
更为重要的是,大型客机股份公司很可能在不久的将来,对一航控股的中航商飞ARJ21飞机构成直接威胁。
按照《商务周刊》得到的消息,目前大型客机研制项目,倾向于选择150座级的单通道窄体客机为研制型号。而ARJ21新支线客机的后续型也会发展到105座级。一航方面担心,国家倾向于发展的150座级大型客机,将与未来逐步升级的大支线飞机在国内市场进行竞争。
“如果一航不使劲,会有什么样的结果,暂时不知道。但唯一清楚的是,很多博弈还将继续下去。”该观察人士最后说。
如何不被国际合作“锁定”?
“发展大型客机需要巨额资金,仅靠国家投入是不可能的,也有悖于WTO准则。”知情人士透露,“大飞机项目论证过程中,温家宝总理特别指出,此次大飞机项目的操作,必须在体制创新的前提下进行,要求坚持以我为主,积极开展国际合作。通过自主创新、集成创新和引进消化吸收再创新,突破关键技术。”
据《商务周刊》了解,对于如何操作大飞机项目,论证方案里包括“三峡模式”和“空客模式”。而最终大型客机股份公司的模式选定为“波音和空客的模式”,即吸收地方政府和社会资金参与投资。国家资本将更多地投向科学技术研究、研发和生产的基础设施条件等方面;而大型客机的生产和经营,则采取“风险共担,利益共享”的基本原则,吸引一定的非国有资本参与。
“运十”副总设计师程不时在接受《商务周刊》采访时也认为,采用商业的模式,特别是以合股的方式运作大飞机项目,会带来很多好处和新气象。“我们的很多机载设备,包括发动机在内的很多技术,可以跟国际上的民航飞机企业进行交流。”他说。
按照程不时在“运十”上的经验,他认为,现在条件具备了,应该走民用系统,采取全球配套的方式,在市场环境下来搞大型客机。
程不时对记者描述了他眼中的大型客机发展模式:“中国作为整个系统的主导,通过占领金字塔的塔尖,研制出型号来,确立在飞机总体设计、风洞试验和强度设计等方面的中国品牌。等拥有了‘地基’之后,再将其他国家的部件当作‘砖瓦’填进去。在国家有能力对相关部件逐渐国产化之前,可以选择在这些部件上扩大国内配套比例,但并不强调必须完全‘国产’。”
“不仅仅是巴西这样的后起国家,波音也是做个‘基座’或者说‘壳子’。贬低‘壳子’的观点是不对的,因为占有了飞机型号总体的知识产权,就是波音的产品。”程不时认为,在目前国家迫切要搞出大飞机的背景下,“只要我们把主机的知识产权拿到手里,全世界会有很多国家愿意把自己的产品放到这架飞机上‘分羹’,我们也是可以接受这种‘以我为主’的合作的”。
但程不时同时提醒,在如何国际合作上,中国航空业曾有人提出,在中国土地上装出来的东西就是中国的。程不时不同意这种把中国作为外国产品的生产车间便认为有了知识产权的论点。“国际合作应该坚持‘以我为主’,即我们作为总集成的部门,可以把其中的一些部件分包给其他国家的零部件生产商。”他说,“如果以别人的总成平台进行国际合作,国外可以随时卡断我国产业的生机,我们的航空工业将再次归零。”
对中国航空工业来说,惨痛的教训不少。1980年代中期以来,我国曾经多次尝试与国外飞机制造商合作生产干线飞机。而外国飞机制造商为了将其产品打入我国市场,也愿意采取某种深度的合作生产方式,麦道公司不但将其MD-82、MD-90来华生产、组装、提供技术图纸,甚至把FAA生产许可证延伸至我国的飞机制造企业。通过这类国际合作生产,我国民机生产制造技术的确也有了相当的提高。但是在知识产权和关键核心技术问题上,包括麦道公司在内的所有外国飞机制造商绝不肯做丝毫的让步——世界上没有哪个制造商愿意培养出一个自己的竞争对手。
“这种合作生产模式不需要我们做市场研究和产品定义,售后服务也完全依靠原厂家,虽然我们成功地生产出了飞机,但不能培育出我国自己的民机市场开发、产品研发和售后服务能力。”李广义补充说,“我们应该展开积极的国际合作,但必须围绕着自主产权进行,要以我为主、为我所用。”
在这一点上,饱受受制于人之苦的一航、二航等航空工业企业,与强调自主创新的科技部和专家们达成了难得的共识。
事实上,就在中国大飞机项目再次启动之时,国际合作的橄榄枝马上摆到了眼前。3月20日,俄罗斯航空业的一个高级别代表团抵达中国,与中国相关部门商讨中俄在民用飞机领域的合作可能性,希望与中国共同发展大型客机,先争取中俄航空市场,再联手进入国际,以解决其缺乏资金的难题,共同打破进入欧美市场的适航证障碍。3月26日,世界最大的支线飞机制造商巴西航空工业公司即使卸任的CEO莫里西奥· 博泰罗与他的继任者弗雷德里克·科拉多一起来到中国,拜会相关政府部门。
但一航集团一位负责人对《商务周刊》表示,中俄和中巴在大客项目上合作的可能性较小。他说: “国内航空公司对俄罗斯飞机不信任;我们掌握了技术含量最高的机翼制造,部件的生产能力较强,差的是设计能力,而做支线飞机的巴西航空工业公司并没有干线客机的技术优势。”在他看来,反而是刚被巴西人挤到民机行业全球第四的加拿大庞巴迪有原生的干线客机技术,与中国大型客机项目合作空间较大。
自成功实现宇航梦想之后,中国从周恩来总理时代就开始筹划的另一个重要飞天梦想——造中国自己的大飞机,在冻结20年后终于再度启航。尽管拥有数百万零部件、横跨几乎所有工程学科的大飞机是所有人都知道的“工业之花”,但在此之前,还没有哪个国家能够冲破波音和空客笼罩的天空。
我们能造出什么样的大飞机?
中国大飞机项目发展什么样型号的飞机,还无法完全按照市场来决定,它将主要取决于中国航空工业的技术基础、工业技术和投资水平
机型之争
“等到国产大飞机飞起来的那天,我一定要坐首航。”在刚刚闭幕的十届全国人大五次会议上,国务院副总理吴仪兴致勃勃地谈了她对自主研发大飞机的期待。
“如果一切顺利的话,到2016年或者2017年,退休后的吴仪将会实现自己的梦想。到时,她可能坐上的是一架150座级单通道窄体客机,也可能坐上一架超过200座级的双通道客机。”中国航空工业发展研究中心一位专家告诉《商务周刊》,最后推出的到底是哪一款飞机,取决于即将组建的大型客机股份公司选择何种机型进行研制;而到底哪一款能够获得市场的认同,更决定着大客机公司能否生存。
对于民机制造业来说,一个适销对路的型号可以成就一个公司;而一个脱离了市场的机型,甚至有可能葬送一个公司的前途。前者如空中客车公司通过A300迅速打开市场,后者如德国仙童公司由于728项目的失败最终招致破产结局。
这种“市场一票否决制”,甚至与有无国家支持和资金支持无关。英、法合作研制的“协和号”超音速客机,在技术上是很大的进步,但由于噪声、经济性等原因,只生产了16架,在商业上没有取得成功;波音公司也曾想发展新一代“音速巡航者”,尽管技术可以实现,但通过对航空公司的调研后,波音公司认为市场不明朗,放弃了该型号,转而发展受到航空公司欢迎的波音787。
也就是说,中国选择什么样的型号来发展自己的大型客机项目,将直接决定着未来产品的市场需求。目前中国大型客机研制机型选择的争论焦点在于,是发展150座的单通道窄体客机,还是上马200座级以上的双通道客机。
据《商务周刊》了解,国务院暂时倾向于发展科技部主张的150座级单通道窄体客机,但只是原则同意,详细的技术方案将由成立后的大型客机股份公司邀请相关技术和市场专家进行详细论证。
国务院要求发展大飞机必须坚持以我为主的原则,积极进行国际合作。业内人士透露,如果组建后的大型客机股份公司偏向自主创新,那么可能以难度较小的窄体客机为研制型号;而如果侧重于国际合作,则双通道机型可能作为最后的方案胜出。
150座以上单通道窄体客机,以波音737系列和空客A320系列为代表,是目前全球民机市场份额最大的两款机型。中国航空工业发展研究中心航空技术所副所长刘景刚给《商务周刊》提供的统计数据显示,截止到2006年年初,中国各家航空公司中,波音和空中客车的机群共748架,波音占507架,其中381架属于波音737系列机型。另外241架空客飞机,A320系列飞机占据202架。
而另外一套机型选择方案是,通过研制双通道飞机,瞄准中短程航线,尤其是国内各大省会城市之间的中短程航线市场。这一主张的支持者是以中国第一航空集团为代表的国防科工委系统。支持意见认为,未来我国大型客机的销售应该先立足国内市场,而200 座以上的双通道客机适合国内中短程高密度航线的市场环境。
但如果从市场需求角度看,目前主要针对省会城市之间中短程航线的民营航空公司无一例外都选择了单通道窄体的空客A320。“从我国疆域特点看,150-200座级的飞机是我们国内客运主体市场的主力机型,需求量很广泛;从我们低成本航空来说,更是以单一机型为主。”民营航空公司春秋航空和东星航空的负责人均对《商务周刊》表示,未来10-20年,150座级的单通道窄体客机仍将是中国民航业的主力机型,而他们在未来相当长一段时期内无意更换机型。
“选机型很复杂,有几十种因素,不单是经济性,还包括人才、维护力量和航材的匹配,转换机型对公司是大的战略转型。”一位国有航空公司的相关负责人对《商务周刊》表示,机型规划涉及到国家的航线网络战略,涉及到公司未来5-10年的战略规划。因此,该公司在未来很长时间也将继续以150座级的波音737系列为主力运营机型。
谈到200座以上的双通道客机在国内市场的前景,多家航空公司负责人对记者表示,新开发的航线适合用100座以下的支线飞机和150-200座的单通道客机开拓市场;等航线发展成熟了,可以用更大的飞机载客,这样减少乘客等待时间,缓解目前飞机晚点延误和舒适性等问题。而且飞机座位越多,单位经济性越好,对航空公司也更有利。
然而,无论选择何种机型,中国的国产大飞机注定将面临来自国际民机垄断寡头的直接竞争甚至是打压。业内人士透露,波音公司正在酝酿中的波音737后续机将包括单通道和双通道两个机型,单通道向中国ARJ21所定位的70-110座级市场发展,而双通道机型则向200座级靠拢。
关键技术能否攻克?
随着型号的争论在业内逐渐展开,如何对待“运十”原有技术平台的问题也浮出水面。因为,毕竟我国只在“运十”上实现了干线飞机的关键技术突破。
《商务周刊》了解到,现在业界也存在两种观点:其一,现代民机航空技术已经远远超过了“运十”的技术水平,为了瞄准最前沿,应该从头来学;其二,应该利用“运十”基础经验,“多快好省”的发展大飞机。
大飞机项目论证组成员、中国航空第二集团公司科技委副主任崔德刚最近表示,中国要发展大型民用客机,必须首先突破10项关键技术:一,民用大型飞机总体设计技术;二,现代民用飞机的气动特性预测方法;三,民用大型飞机的噪声预测和减噪措施;四,民用大型飞机载荷确定技术;五,高效结构和强度设计技术;六,长寿命高可靠性结构设计技术;七,民用大型飞机防雷设计和抗高强(高强新闻)度辐射设计;八,多轮起落架设计技术;九,先进复合材料结构设计技术;十,适航审定的特殊要求的鉴定技术。
“如果在‘运十’的基础上造大飞机,还是个‘运十’,没有人买。哪怕我们10年后造出了跟现在的波音737一样的水平来,10年后也没有人买了。”一位反对让“运十”复飞的人士说。
“我对那种以夸大前进中存在的风险、以提出中国不能干的技术雷区作为炫耀自己航空学术水平为荣的做法很不以为然。”“运十”副总设计师程不时告诉《商务周刊》,研制大型喷气客机所需的许多关键技术,“运十”在37年前就已经大部分攻克,“几十年来,这些技术尽管有些变化,但是大的技术框架并没有发生根本性的改变,这与‘运七’螺旋桨式客机和喷气运输机差一个技术时代是完全不同的”。
“就说噪声问题,我有个学弟曾经从上海派到国外飞机制造公司去负责噪音技术,能说我们没有噪音技术吗?‘运十’的舱内噪声很低,完全达到了国际通行的标准。”程不时表示,“运十”所处的喷气式飞机领域,在最近的30年中,除发动机和机载设备有较大变化外,飞机整体的设计技术并没有太多改变。
程不时认为:“‘运十’的一些技术平台如机身等至今仍然具有利用价值。”
但对于大型客机股份公司将在多大程度上利用“运十”的技术,《商务周刊》采访的多名论证组成员,包括与程不时在多数问题上意见一致的几位专家,均表示可能性非常小。除了由于37年的历史恩怨外,更重要的原因在于,“运十”的技术平台和技术人才已经耗散殆尽。
大飞机的“心脏”和“外衣”
崔德刚提出的10项关键技术,有业内人士向《商务周刊》指出,很多属于可以“在发展中”解决的问题,“而发动机和新材料,尤其是复合材料技术,才是目前我国发展大型客机项目的最大技术障碍”。
中国航空工业发展研究中心航空技术所副所长刘景刚采访中向《商务周刊》承认,目前我国民用发动机的技术基础较差,技术储备不足,前期的技术基础工作没有做好。
由于我国发动机长期以来受军品研制影响很大,管理上和经费投入上过于偏重“型号牵引”,在“技术推动”方面做得很不够,技术基础工作不到位,通常是有了飞机型号才开始相应发动机的研制,对发动机和飞机机体的研制周期差异认识不足,没有真正做到发动机研制先行。
刘景刚介绍说,尽管我国在军用发动机技术上已经具备一定的技术实力,但要想实现“军改民”,前提条件是已经具备或有能力研发出相应级别民用发动机所需的特有技术。而在这一点上,我国还有不小的差距。因此,未来中国的大型客机的发动机心脏,在很长一段时期内将被国外产品所占据。
“我曾经考虑过军用发动机改民用发动机,但是我们要搞就得从设计核心机开始重新搞过,否则搞出来的发动机在匹配上会有问题。”刘景刚对《商务周刊》说。
据《商务周刊》得到的消息,由于民用发动机的研制周期远超过大客机研制周期,大客机最初的动力基本上将装配国外发动机。
如果大客机选择150座级的单通道窄体机型,其“心脏”可能是CEMI公司的(GE与法国斯奈克玛的合资公司)的CFM56发动机,或者IAE公司(由罗罗、普惠、日本航空发动机公司以及MTU航空发动机公司组成)的V2500发动机。这两款发动机,垄断着目前全球150座级民用客机发动机市场。而如果选择200座以上的双通道机型,大推力发动机将由英国的罗尔斯-罗伊斯公司或者美国GE公司提供。这对“双寡头”是目前双通道客机的主流动力设备提供商。
在中国航空工业发展研究中心航空技术所副所长龚旭东看来,比发动机问题更为迫切的是中国在航空复合材料技术上的差距。他告诉《商务周刊》:“未来民机再也不是原来的铝合金等传统材料。”
据他介绍,波音787用的复合材料达到50%,空客A350客机的复合材料预计达到52%。“复合材料使飞机‘塑料化’是未来的一种趋势。”他说,“面对强烈的市场需求和技术趋势信号,一旦我国大飞机需要这些复合材料,就必须解决技术攻关的难题。”
龚旭东介绍,我国在航空复合材料的基体研究上有一定基础,但只是处在实验层次,远没有进入应用阶段。目前中国在军用复合材料上已经起步,但民机与军机使用的复合材料尽管原料可能一样,质量标准和认证体系却完全不同。
“基体材料制造有应用问题,必须通过大规模的论证,证明该材料完全可以在飞机上使用。到目前为止,国内还没有一款复合材料产品通过了国外的适航认证。”他说,“可靠性必须要靠大规模产品的大量运行,而大量产品的大规模运行必须靠高可靠产品来支撑。我们现在两方面都欠缺,没有大量产品,又没有大规模的运作,所以得不到可靠产品的质量保证。”
目前国际上拥有最先进复合材料技术的是日本,波音和空客主要的复合材料供应都来自日本。尽管中国的复合材料需求同样可以采用全球配套的方式,但龚旭东判断,由于国产材料达不到标准,进口上又将受制于日本,未来我国大型客机复合材料的用料不会太多。
“也就是说,除非未来10年我国航空材料有突破性进展,否则我们最初的大飞机仍然是被美国人讽刺的金属飞机。”他说。