陕飞总设计师谈中国大型飞机发展之路
(2007-02-23 13:01:34)
下一个
“一个没有大型飞机及其完整的产业体系的国家,就不可能成为真正的经济强国和军事强国。”
“一个系统、稳定、长期的国家支持政策是大型飞机及其产业健康发展和生存的必要和充分条件。”
“贯彻‘一次立项、两个机型,军民并行、系列发展’的大型飞机研发思路符合现阶段我们国家利益的需要。”
“我国大型民用飞机要取得实质性的进展,就应该建立一套适合我国大型民用飞机成长和发展的适航规范体系。”
“要防止世界垄断巨头的封杀……”
大型飞机一直是世界强国国家核心战略能力的重要组成部分,正因为如此,无论是过去还是现在,世界强国都非常重视大型飞机的研制和发展。
一个没有大型飞机及其完整的产业体系的国家,就不可能成为真正的经济强国和军事强国;一个不能研制和生产大型飞机的国家,其工业体系结构是不完整的;完全依赖国外进口大型飞机的国家的国民经济体系是不健康的;而大型飞机依赖进口装备的国家的军事防卫体系则是不完善的。为此,国务院今年已经将大型飞机列入了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》,并把大型飞机项目确定为“未来15年力争取得突破的16个重大科技专项”之一,这确实是非常英明的重大决策。
然而,有鉴于中国大飞机发展历程中遭遇的种种挫折,面对今天我们发展大飞机的机遇和挑战,我们必须对我国今天发展大飞机的必要性、重要性、可行性等做出清醒的认识和判断。
发展经历与需求我国曾对大型飞机项目做过多次论证和重点立项研制。我们仿制过轰6和运8的原型机;研制过运10样机;与原麦道公司合作生产了MD-82和MD-90干线客机;也曾经试图与空客合作研制100座级的AE-100客机。
但是,由于大型飞机涉及的关键技术多,研制投入大、周期长及市场变迁、垄断等种种原因,我国大型飞机的发展道路一直迂回曲折、发展艰难,论证与研制工作几经上下、屡遭挫折,至今仍未取得突破,以至于在产业化方面尚处于空白状态,致使国民经济发展和国防建设必需和急需的大型飞机几乎完全依赖于国外进口产品。
现在我国发展大型飞机的基本现状是,国内尚没有研制生产大型飞机的能力,而作为一个国力快速提升的发展中大国,我国的国防建设和国民经济发展又急需大型军民用运输机。
大型军用运输机
显然,我们从西方买不到这类产品,我武装力量装备的大型飞机几乎都是费尽周折才从俄罗斯进口的并不先进的运输机,而且在运力和装备数量上还形不成规模,不能满足我军新时期的战略运输和防卫需求。
大型民用运输机
我国的大型民机基本上一直依靠进口。近40年来进口的波音737与A320系列以上级别的大型民用飞机数量巨大,国家投入了大量的外汇资金。统计表明,截止到2006年8月,我国在册的共计949架大型飞机中,仅有20架是国产的。
更为重要的是,目前各方面的预测都表明:未来20年内我国民用航空市场需求增涨强劲,平均年涨幅将超过8%,居世界第一。20年后我国将成为北美市场之后的世界第二大民机市场,民用飞机的市场保有量将超过4000架,其中新增飞机超过3000架,价值2800亿美元,年均需求约150架;其中百座以上级别飞机的增加数量将超过2700架,价值超过2600亿美。这充分说明,我国大型民用飞机未来的市场空间非常大,经济价值也非常高。
过去几十年我们的经验教训表明,大型飞机的研制非常复杂、艰难,涉及到方方面面的利益因素。事实上,长期以来有关我国大型飞机发展之争和其中的波折,很多都是相关各方利益博弈的体现。有鉴于此,笔者认为,我国针对将要起动的大型飞机发展项目,应该特别关注以下问题。
国家支持的必要性
航空工业是事关国家安全和国民经济命脉的战略性产业。大型飞机作为国家的重大专项工程理所当然是国家行为。因此,从国家利益的角度出发,应该制定以大型飞机为主的国家航空产业发展战略目标和规划,主要包括长期稳定的航空工业发展战略规划和相关法律法规;出台民族航空工业和产业在基础技术研究、财政补贴、税收、金融投资和信贷等方面的国家支持政策;调整和优化航空工业产业、布局和资产结构等,从根本上保证大型飞机的研制和产业化的实现进程。
一个系统、稳定、长期的国家支持政策是大型飞机及其产业健康发展和生存的必要和充分条件,没有国家的支持,大型飞机的研制及其产业化只能是纸上谈兵。
明确发展思路
国家发展大型飞机需要有一个明确的发展思路。笔者认为,贯彻“一次立项、两个机型,军民并行、系列发展”的大型飞机研发思路符合现阶段我们国家利益的需要。
“一次立项、两个机型”是指大型飞机作为一个大型系统工程立项,统筹考虑军、民用两方面的要求,通过技术和基础资源的共享,在整体上减少研制投入,缩短研制周期,同时还能满足国防建设和国民经济发展两方面的需求,可产生更多、更大的效益。
“军民并行、系列发展”是指在大型飞机发展项目上,军用和民用运输机相互扶持并行发展,不刻意片面强调军机或民机重要性和发展顺序,不把军用和民用运输机的发展对立起来,不搞有我无你的排它性发展模式。军用和民用运输机的并行发展可以做到部分资源的共享,在技术上相互支持和借鉴。大型飞机研制成功后通过技术转移、转化、创新和提高,再衍生出不同运力水平的其它大型飞机,最终形成全方位满足国内外军民市场需求的系列化产品。
注重军民用技术融合
事实上现代大型军用飞机和民用飞机除专用技术外,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共线装配、从备件支持到外场保障都在相互融合,相互渗透。
民用飞机,特别是民用客机更加强调安全性、舒适性、经济性和环保性。这些特性现在同样是现代军用飞机的设计和使用要求,甚至于其中一些方面军用飞机的要求还会更高一些。现代战争是高技术对抗下的军事行动,涉及的范围大、地域广,战争投入大、消耗快,已不再是单纯的武装力量之间的对抗,正在演变为综合国力的对抗,这就要求武器装备要具有低的全寿命费用,不但要能用、管用,要买得起,更要用得起,也就是说要有良好的经济性;随着社会公众对环境保护问题的日益关注和认识的提高,军用飞机设计对污染排放、噪声等影响环境的因素也在给予更多的关注。
美国波音公司正在发展的P-8A反潜巡逻机、空客军用公司正在发展的A400M战术/战略运输机以及俄罗斯正在发展的图-330战术运输机就是典型的军民用技术和设施共享的代表,军民用技术的融合是现代大型飞机非常重要的特征之一。
军用型的关键在于技术突破
大型军用飞机特别是军用运输机由于在使用要求、环境和方式等方面的特殊性形成了一些专用技术,这些专用技术主要包括:为满足装备、物资和伞兵的空投、空降,军用运输机要具有良好低空、低速操稳特性,飞机总体气动布局考虑的因素要比民用飞机考虑的因素多而且复杂。机动性要比民用飞机强,飞行包线范围也比民用飞机大。推重比和发动机功率储备要比民用飞机大。
为满足空运、空投大型装备的装载要求,大型军用运输机的机身粗壮,后机身上翘并设有后开式大门,能够承受较大的集中载荷,形成了特有的气动减阻技术、机体大开口结构技术和结构气密技术。为方便车辆自行出入,大型军用运输机采用上单翼布局来降低货舱地板的高度,减少货桥的坡度。军用运输机经常在野战机场起降,受跑道长度和道面质量的限制,军用运输机一般都具有短距起降能力,而且多采用漂浮特性很好的多轮多支柱主起落架。
受外场保障能力的限制,军用飞机的自主能力较强。使用环境要比民用飞机严酷,注重对盐雾、沙尘、霉菌等特殊环境因素的防护。大型军用飞机特别是电子战特种飞机的电磁环境也要比民用飞机严酷,形成了特有的电磁兼容设计与控制技术。注重飞机生存力的设计,自防卫与对抗技术比民用飞机复杂。为实现远距离机动,现代军用运输机大都具备空中受油能力。现代军用运输机具有多种运输功能,如伤病人员救护甚至是改作空中加油机等,不同任务角色之间转换迅速,再出动时间短暂,等等。
以上技术都是大型民用飞机不会涉足的复杂技术,而且这些技术必须是要独立自主突破的技术。如果这些技术不能取得根本上的突破,我们研制出来的大型军用飞机就很难满足未来的使用要求,上述技术的突破和自主掌握是大型飞机研制的关键。
民用型的关键是解决好市场问题
相对大型军用运输机而言,我们发展大型民用飞机面临的问题更多,不但要面临适航性、技术先进性、经济性等问题,还要更多地关注和面对准入、进入和产品的售后服务支援等市场问题。
市场准入问题
当今大型民用客机的市场均被波音和空客双寡头垄断着。为了保持其垄断地位和利益的持久最大化,防止第三者进入这一领域,波音、空客在美国政府和欧盟的支持下,已经将大型民用飞机产品的竞争由硬竞争转变为软竞争,通过标准、规范的制定和推广将产品的直接市场竞争演变为市场准入限制。
美、欧适航当局制定的适航规范名义上是产品的最低安全标准,但事实上这些标准正随着美欧两家制造商产品性能和技术水平的不断提高而水涨船高,因而事实上起到了将第三者进入大型民用客机领域的技术“门槛”值提高的作用。未来只要美国和欧盟的民用飞机技术达到什么水平,其适航规范的“门槛”就会提高到什么水平。
按照目前国际航空市场的游戏规则,FAA、JAA和EASA的适航证(包括TC和PC)是一架飞机研制、生产、销售、运营的前提条件,没有适航证,任何新的民用飞机都将寸步难行。我国的适航规范与FAA、JAA保持着惊人的一致性,这在客观上对于我们发展大型民用飞机设置了高门槛值。欧盟和空中客车正是认识到了这一点,才在2002年抛开了与FAA的FAR规范相通的JAR适航规范,另起炉灶建立了更适合欧洲和空中客车公司发展需要的EASA适航机构和CS适航规范。
我国大型民用飞机要取得实质性的进展,就应该建立一套适合我国大型民用飞机成长和发展的适航规范体系,保护我们大型民用飞机产业的成长,支持国产民机进入国内市场。随着我国民用飞机产业的壮大和产品市场影响力的扩大,最终与美国、欧盟形成三足鼎立的适航规范体系。
明确产品目标定位
核心提示:造大飞机一直是中国人的梦想,但进行大飞机项目需要做哪些前期准备工作呢?期间又会遇到什么问题呢?保持清醒的认识尤其重要,陕飞总设计师在下文提出了一些值得我们思考的问题。
目前大型民用飞机特别是客运飞机从150座级的单通道客机到450座级的双通道乃至多通道双层超大型客运飞机都在市场上运营,而且550座级的A380双层超大型客运飞机也将进入市场,运力跨度非常大。我们在发展大型民用飞机时一定要有所为,有所不为,要选准目标,选择我国未来市场上最需要、需求量最大的产品,集中力量重点突破,然后以点带面,再向其他运力级别的产品拓展;大型民用飞机研制取得突破后在国家政策的支持下,先进入国内市场,通过国内市场的培育和检验再向国际市场过渡推进。
要在技术、市场和服务环节到位和赶超先进水平。
国内航空公司使用的大中型民机主要依赖波音、空客这两家飞机制造商的产品。中国自己研制的大型民机要进入本国的民航市场,即便有国家政策的支持,也必须具有超过或与现在运营飞机相当的技术性能、效率、经济性、环保性和运营支援保障服务体系,使航空运营商有利可图,最大程度减少因机队多元化导致的软、硬件的差异带来的运营成本的增加。
要防止世界垄断巨头的封杀
作为发展中国家,我们多数引进技术是以市场的开放准入为代价的,以市场换技术的路子没有错,但具体的效果却要看是什么项目。对技术门槛较低和市场占有率比较分散的项目,走得通,东方不亮西方亮,你不合作,有得是人合作,但对于技术门槛较高、市场高度垄断、具有高技术特征的航空制造业而言,就未必灵验,没有人会去真心扶持、培植新的竞争对手。
以前我们在大飞机项目上的对外合作走得都是市场换技术的路子。过去与原麦道公司合作生产的MD-82、MD-90项目以及与空客合作的AE-100项目莫不如此,而且想必大家对这两个项目发展的背景、合作的初衷目标、项目进展的艰难、项目最后的结局特别是AE-100项目无果而终的下场不会淡忘。
世界垄断巨头扼杀大型飞机项目的情况在国外也不乏先例。21世纪初,排名世界第三的民用飞机制造商——加拿大的庞巴迪航宇集团决定发展C系列客运飞机,并想以此进入空间巨大的100~150座级客机市场。C系列包括110座级的C110和130座级的C130两个型别,在运力上正好覆盖了A318/319和波音737-500/600的运力范围。面对庞巴迪的挑战,空客和波音两大巨头联手阻击:谁给庞巴迪的C系列客机提供发动机,就别想在空客和波音的新型号上找到位置。迫于空客和波音的影响和压力,三大发动机制造商通用、罗-罗和普惠公司谁也不为C系列客机提供动力系统,逼得庞巴迪只有去找同在加拿大而又与空客和波音关系不大的加普惠合作。由于加普惠在10吨级及以上推力的涡扇发动机上与三大发动机制造商存在着较大的技术差距,如此一来,庞巴迪事先设定的C系列客机技术和运营目标都将无法实现,最终只能在去年年初以市场原因搁置了C系列客机的发展计划。经验告诉我们,我们在发展大型飞机的过程中自然无法逃避世界垄断巨头的干扰、遏制和封杀,对此必须保持清醒的头脑。
“麦道90”客机
相关资料 中国民用飞机工业的“三步走计划”
20世纪80年代中期,中央对民用飞机工业发展制定了“三步走计划”:第一步是装配和部分制造支干线飞机,当时主要是装配麦道80/90系列飞机,由麦道提供技术;第二步与国外合作,联合设计研制100座级飞机;第三步是2010年实现自行设计、制造180座级干线飞机。可惜的是,“三步走”没有走下去。
“运十”项目下马后,中美合作的“麦道项目”作为国内研制大飞机的一种延续又进行了近十年,从1985年3月至1994年10月,国内共组装了35架麦道82,其中返销美国5架。1992年3月,中美开始合作生产麦道90,机体的国产化程度达到70%。1996年,中国航空工业总公司与空客、新加坡科技签约了联合设计生产100座级飞机AE-100的协议。1997年8月,波音并购了麦道公司,麦道90项目在生产试飞两架后就仓促结束。1998年,空客终止了AE-100项目。于是,一切有关大飞机的研制工作彻底停滞。按照当时的价格计算,麦道90亏损了5亿美元。[资料来源:瞭望东方周刊]
本文原题:探讨中国大型飞机发展之路——谈谈发展中应注意的问题(之一)
作者:欧阳绍修/陕飞总设计师(国际航空)