韓璐
5月5日下午15時19分,中國自主研制的C919大型客機首架機在上海浦東國際機場安全落地,長達78分鐘的首次試飛圓滿完成。
在這次首飛中,C919也一并完成了包括平飛巡航、緩慢推拉油門、小范圍滾轉等多項試飛科目。隨著C919的身影出現在浦東國際機場上空,并且平穩完成了下降、減速滑行等落地動作后,整個機場歡呼與掌聲不斷。
對于現任中國商用飛機有限公司(下簡稱“中國商飛”)總經理助理、上海飛機設計研究院院長的郭博智來說,首飛的成功,不僅讓他心頭懸了近10年的一塊石頭落了地,也是他職業生涯中的又一次加冕。
2008年5月,中國商飛在上海成立,作為中國實施國家大型飛機重大專項中大型客機項目的主體,也是統籌干線飛機和支線飛機發展、實現中國民用飛機產業化的主要載體。郭博智便是在當年6月,委派成為總經理助理、上海飛機設計研究院院長,并兼任先于C919交付的新支線飛機——ARJ21項目的副總指揮。
對于郭博智來說,C919首飛成功是繼ARJ21項目后,又一個全新的里程碑。對于這位一輩子從事飛機設計研究的專家而言,過去的近10年,就仿佛在修一條民航領域的天路,路不斷延伸,沒有盡頭。
“我們起步晚,只能一步步縮小差距。”郭博智對《財經天下》周刊感言,如果不是置身其中,無法想象事情背后的困難,包括團隊、資金、輿論。
萬事開頭難
相對于C919的首飛成功,2015年的冬季對于郭博智來說更值得銘記。
2015年的11月2日,C919首架機正式總裝下線。就在27天后,ARJ21完成所有適航條款測試,交付首家用戶成都航空公司。這在一定程度上,已經完成中國研制的首架噴氣式支線客機上天的夢想,并且開始正式投入商用。
郭博智回憶道,在那個陰濕寒冷的上海冬季里,他一直緊繃的神經也直到那時候才稍許得以放松。
做了一輩子飛機研究的郭博智,有著這個領域從業者必有的嚴謹與客觀,他對于《財經天下》周刊強調最多的,并不是商飛或者個人的卓越成績,而是希望更多人能夠給予他們耐心與理解。“不論是ARJ21還是C911項目,我們都按照國際標準來設定審查的嚴格性與驗證充分性。C919從首飛到交付還有一段時間需要不斷做各類試飛測試,而已經交付的ARJ21,則需要在正式商用化過程中不斷穩定性能,從飛機本身的設計到整體設備運行,總會有不夠成熟、不夠領先的地方。”這一直是一件沒有人敢“偷懶”的事情。
因為它來之不易。
或許很多人都以為ARJ21、C919這樣國之重器的項目,理應各部委都鼎力支持。可事實上,立項很艱難,“造或者不造飛機”的背后,是一場關乎資金與人力的各方角力,甚至一度被認為是郭博智這樣的民航人的一意孤行。
據了解,以ARJ21為例,項目申報初期,ARJ21項目的合理性論證過程就經歷了多年爭議。“我記得當時有一個論調就是日本都不造大飛機,中國為什么需要?還有人說,這個時間起步,等到造出自己的大飛機去市場競爭要什么時候?” 郭博智回憶立項之初,從2002年立項,到2005年正式科研報告誕生,爭論了3年:要不要立項?合資還是獨立完成?
“中國的創新大國戰略需要有一個平臺來實現、拉動整體的創新,并且整個創新集成后還能有一個具備顯示度的產品,那么民用飛機研制作為這樣的平臺與產品是當仁不讓的。” 郭博智說。他始終堅持,相比在事前討論,造出產品之后,再來回答中國要不要造、怎么造這些問題更合適。
撇開這點,純粹從商業角度來看,目前國際上民航業主要是由一兩家制造商壟斷,大量的利潤與盈利空間尚未釋放,中國既然有能力可以參與競爭,那打破這種壟斷,也未嘗不可。
郭博智為記者算了一筆經濟賬:“我們估算過,未來20年內,中國市場大概需要1000多架C919這樣的民航機。以研制一架飛機為例,通常首飛后3年可以實現商業化,以銷售350到500架為盈虧平衡點,我們自己的市場就足以支撐收益,這也是中國市場獨有的特點。”

1945年出生的劉乾酉則對于立項的必要性有更深的體會。他是ARJ21項目的督查組成員,曾經參與上世紀80年代麥道公司和上海飛機制造廠合作生產的麥道-90項目,但最終因為麥道公司被波音公司收購,生產計劃戛然而止。“當時我正好當廠長,整個項目停止的時候,真的可以用悲慘來形容,中國制造團隊完成了70%的工作量,但因為知識產權是別人的,宣布停產后,這支能夠造出現代飛機的千人隊伍,立馬全部下崗。”也因此,劉乾酉很清楚能夠自主設計一架大飛機的意義,“擁有了自主知識產權才能有經營權”。
只是,想法雖好,現實卻很殘酷。據了解,ARJ21其實先于C919申請立項,國防科工委對項目批準的研制經費是50億元,但飛機研發費用的預算通常都在數百億元以上,不僅這兩者金額懸殊,而且國防科工委只提供25億元,其余的費用要求由企業也就是當時的中國航空工業第一集團公司進行自籌。苛刻的資金條件以外,國防科工委批準ARJ21項目立項的關鍵條件是:ARJ21項目必須按照國際慣例,尋找到35架訂單的啟動用戶,同時必須審查購機合同,也就是“紙上賣飛機”。這對一個事先沒有任何市場經驗的飛機制造商來說,困難極大。
2003年9月17日,在第十屆北京航展上,中國航空工業第一集團公司與山東航空股份有限公司、深圳金融租賃有限公司、上海航空股份有限公司簽署啟動用戶協議,3家啟動用戶終于完成了35架ARJ21飛機的購置計劃。
彼時,中國飛機制造研制才算真正被開啟了。不過,隨即又一個令人焦心的現實擺在了郭博智眼前——人才與產業鏈的缺失。據郭博智說,運-10(中國首次自行研制的大型噴氣式客機)項目擱置后,從戰略層面就缺少一個清晰明確的規劃。猶豫徘徊的代價是,整個民用機制造產業開始逐漸凋敝,從制造水平到人才培育,嚴重斷代。
郭博智緊急從各高校航空專業招募了大量年輕人,這也是商飛近萬名員工中,一大半都是80后年輕人的原因。郭博智形容,他們這批“老人”與這些“新兵”,就形成了商飛特色的“隔代傳”,大量爺爺輩的工程師帶著孫子輩的新人齊頭并進。
一邊解決人才問題,郭博智以及一批老專家也一邊嘗試從制度設計上確保項目的可存續性。
郭博智向記者解釋,“民機與軍機市場不同,軍機的機制是軍方提出戰術技術要求,然后提供充足資金以供生產制造以及后續的修改,不需要擔心成本問題。而民機就不一樣,如果航空公司對已經下了訂單的飛機提出新的要求,最多給一點補償;另外,部隊自有一套軍機系統,只需要把飛機交給他們就可以,但民機要提供和教會航空公司使用所有東西,不然就沒有人買你的飛機。”
在他看來,民機最需要明確的就是完全的市場機制,價格、成本、質量、進度、技術,每一個維度都很關鍵。“如果說軍機是造到什么程度就用到什么程度,民機就要想想,造得出來但賣得出去嗎?”郭博智其實也很理解最初國家高層對于項目的質疑,飛機光要技術成功還不夠,還需要經營能力,畢竟要取得商業上的成功,形成規模才能夠起到帶動國民經濟發展的作用。
“首先就是將原本上飛(上海飛機制造廠)等公司進行整合重組,避免內部損耗,另外就是軍民分線,這才有了從中航工業獨立出來的商飛這個實體。”郭博智始終認為,“既然民機是商品,就必須將經營主體明確,誰來負責項目,而不是國務院直批。”
國產化之爭
交付的ARJ21與首飛成功后的C919,到底是不是正宗的“中國制造”——這始終是部分媒體關注的焦點與網友質疑與討論的熱點。也有人潑冷水:“這架充滿了霍尼韋爾、伊頓、GE等‘洋烙印的國產民用機,是否只是一個‘組裝貨?”
郭博智對此很淡然,他告訴《財經天下》周刊記者,“這種情緒與觀點其實從ARJ21立項開始,就一直存在。”
如果要簡單解釋飛機的研制,那么可以這么打比方——即便買來空客機型上的所有零配件以及系統,都拼不成一架空客機,“這就是飛機研制與拼個樂高的差別”。
從嚴格意義上 說,不論是ARJ21新支線項目,還是C919大飛機項目,中國商飛確立的都是一種“主制造商+供應商”的國際通行模式,既有堅持獨立自主的部分,也有積極開展國際合作的內容,兩者相輔相成。中國商飛一直強調的口號是“舉全國之力,聚全球之智”。
實際上,在全球民用航空領域,無論是波音、空客還是龐巴迪等公司,也無論是哪個國家的主制造商,都沒有完全意義上的“國產化”一說。“在這個領域里,每個部件講究的都是充分地全球化競爭,對于主制造商來說,是‘選擇而并非‘研制,設計與協調能力是核心。”郭博智解釋。
以波音為例,公司就曾明確表示,波音只需保留三個核心能力:一是詳細的客戶知識,即知道造一架飛機究竟有沒有人買;二是大規模集成與總體設計能力;三是飛機總裝能力。波音并沒有強調零部件的獨立研制能力。
商飛的思路也是殊途同歸的。對于郭博智所帶領的商飛團隊而言,“就要確定飛機是怎樣的,機翼如何,怎樣確保穩定性、靈活性、舒適性,以及減緩技術等。同時能夠清晰地提出我方的需求,讓供應商來滿足。”郭博智介紹,通常單一機型設計需求就可能達到80000條左右,這些需求或來自客戶或來自不同航線以及其他各種層面,而且由于角色各不相同,有些需求還可能是彼此矛盾的,那么商飛作為主制造商,就要盡可能滿足并且協調這些復雜繁瑣的用戶需求,同時確保研制出的飛機能夠經過層層飛檢。
因此,對于一個合格的主制造商而言,評判標準從來不是零部件的國產化比例,而是系統集成能力、項目管理,包括整個供應商以及供應鏈的管理能力。波音、空客已經積累有幾十年經驗,而商飛則需要在整個項目完成期間,學會對項目周期和項目內容的控制與管理,包括團隊建設、跟供應商的溝通,互相配合等。
“無論民機走到哪一天,民機都不會是軍機,民機對供應商的選擇一定是全球性、競爭性選擇,一定是誰的最好、價格最便宜就選誰。”郭博智表示,這個好與便宜無非就體現在安全與票價上,“所以商飛也不會為了公眾的利益而去妥協,去刻意保護國內的供應,保護是有限的,他們需要快速成長,就必須介入競爭,這樣我們才能夠確保飛機上都是用了最優選擇的產品。”

就C919本身研制設計來看,商業優勢其實已經很值得稱道了,它所運用的LEAP-1C發動機相比如今世界上賣的最多的CFM56發動機省油16%;機頭、機身、翼稍、吊掛等小細節的進步讓C919相對空客、波音的競爭機型,減阻5%。機身結構使用的鋁鋰合金和復合材料,占結構重量的五分之一還多,使得飛機整體重量更輕,而機艙內的降噪也做到了60分貝以下,而同類機型則為80分貝。
當然,在與國際供應商的合作中,中國商飛也不可避免地交了不少學費。
“國外的不少供應商水平高,經驗多,產品序列也豐富,他們更希望早點確定系統。”郭博智坦承,擁有更強話語權的國外供應商巨頭更希望商飛能夠適應其產品,因為這樣能夠讓供應商的利益最大化,“但飛機講究的是匹配設計與協調一致性,選擇怎樣的產品與部件應該由飛機設計方來決定”。就像穿衣打扮一樣,追求的是整體效果。
郭博智幽默地將大飛機項目比喻為在做“無規則布朗運動”,從無到有,飛機形態沒有辦法很快確定,但只要更改就需要時間,需要錢,要趕進度就要支付巨額成本。比如一個機載軟件換一行代碼,國外供應商需要三個月時間,出庫有規定,修改要驗證,加上休假等事務,一系列流程走下來就要這么久,但中國的團隊往往加班加點一個晚上就能完成。郭博智承認,其中的差異其實也是國外供應商管理體制成熟的表現,不過從ARJ21立項到如今C919首飛,中國商飛與國際供應商也在逐漸磨合與適應。
C919項目共選定了17家國際供應商,這些供應商與中航工業等公司成立了共16家合資企業。“合資公司的形式就要求我們與國外合作的供應商一起研制、一起制造,也逼著他們跟我們合作,也讓我們國內的一些設備供應商能夠站在巨人的肩膀上一起學習實踐。”
從0到1的積累
C919首飛當日,運-10飛機的副總設計師程不時也來到現場,在接受媒體采訪時,他表示,這輩子已經多次參加新機種的試飛,“C919首次飛上藍天,之后的路還很長,前面需要開拓的領域還非常遼闊。”正如程不時所言,C919走過了漫長的研制階段,首飛之后,還將有大量更嚴苛的適航試飛在等待,而這個階段又是中國目前研究最為薄弱的部分,也是郭博智最期待能夠崛起的產業鏈中的一環。
“我希望中國在不斷提高集成能力的同時,能夠帶動整個民航產業鏈的崛起,包括材料研制、制造工藝、數據庫建立、試飛跑道與實驗室的打造等。”郭博智坦言,目前,在國內要測試飛機結冰、大測風、高溫高壓高寒環境下的起降性能,都只能找到具有相似氣象條件的地理位置,采取“守株待兔”的方式。但如果全國各個相關領域,比如氣象、材料等學科都能夠參與其中,一起完善中國的試飛環境,那么民航領域的研究邊界又會不同了。“毫不夸張地說,這不只是一架飛機的試飛,是整個國家在試飛。”
以2010年,ARJ21的自然結冰試飛試驗為例,可以說是幾經波折才最終完成。
理論上水的冰點是零度,但自然界中純凈的水,只有在零下25度以下,才會結冰,也就是所稱的“過冷水”。而所謂的自然結冰試飛試驗,就是要求飛機進入含有大量過冷水的結冰云,形成 “冰殼”來完成各項飛行測試,確保即便在這樣的惡劣環境下,飛機依然能夠安全行駛。
國內氣象專家告訴試飛團隊,中國的結冰云在新疆。2010年開始,郭博智每年都會與試飛團隊前往新疆,從烏魯木齊、克拉瑪依到阿爾泰,“守株待兔”般等云來,但總是與適航手冊上的試驗條件不相符。
“我每年都在那里等一個月,但4年就抓到過一次,還不太完整,最后我們發現國內唯一可能存在結冰云的新疆,因為天氣干燥,很可能根本不會有合適的試飛條件存在。”郭博智回想起來,“因為我們國家從沒有做過民用機,也因此對民用機試驗所需要的氣象研究也全是空白。”
隨著飛機交付取證時間的臨近,郭博智等一眾試飛人員最后想到了境外試驗。空客的A320高寒試驗在俄羅斯完成,大側風試驗則前往冰島完成。“利用全球資源完成飛行試驗并不是新鮮事,我們想到了以后就立刻向國務院以及國家部委還有民航局、外交部、工信部等進行溝通。”讓郭博智驚喜的是,這個想法得到了來自各部委的首肯與支持,于是他帶著試飛組花了3個月的時間,完成了包括飛機調機方案、試飛組織方案、應急排故預案等數百份文件,并在全球合作伙伴中,選定位于加拿大南部的安大略省作為試驗目的地。
“在加拿大籌備試飛試驗的時候,我才意識到差距,他們能夠提前至少兩天就告知在什么方位會有什么樣的云層,水滴含量是否符合標準,我們就能提前準備,并且去追云。”

但在國內要想完成一次這樣的自然結冰試飛,不僅受到天氣條件制約,航空管制也會給試飛設置壁壘,郭博智告訴記者,在國內試飛,必須先提前至少兩天申請一個航線,并且只能在這個航線范圍內飛行,追云是不被允許的。但是在加拿大試飛時,不受此限制。“我們提前知道云層狀況,立刻追云,在云層中,我們完全關閉除冰系統,待上半個小時,才有可能達到我們理想中的狀態。”
回到上海后,郭博智立馬找到了國家氣象局,聯合上海以及其他地區氣象局簽訂了一份合作協議,共同投資進行民航試飛氣象研究,去找到不同試飛環境所需要的地點。
“我們的高寒高熱試驗,都是團隊親自等待這樣的氣象條件到來,但在美國,就統一在一個實驗室內完成,而這樣的實驗室我們國家沒有。”郭博智表示,這并不是因為中國做不了,或者研究水平不行,只是因為從來沒有做過,就需要一個過程,找來各行各業的人來共同創新,“所以我們現在肩負這個責任不僅僅是把這些東西研制出來,而是通過研制把我們的產業鏈建起來,把整個技術體系建起來。但這都不是一朝一夕的事,從ARJ21開始,可能還需要20年甚至30年的時間積累。”