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A380要停產,對國產大客機有啟示

2019-03-15 02:09:08姜浩峰
新民周刊 2019年9期
關鍵詞:飛機設計

姜浩峰

著名的“巨無霸”——空客A380要停產了。這是2月份國際航空領域的一個大新聞。此際,2月22日12時8分,一架白色素雅涂裝的ARJ21飛機從上海起飛,于15時2分順利降落在內蒙古自治區呼和浩特白塔國際機場。這是中國商飛公司向天驕航空交付的首架ARJ21飛機。

ARJ21 生產車間。

在國產大飛機C919備受矚目的時候,此款載客量不到百人的國產支線客機,終于完成了向第二家運營商交付的任務。回首2015年11月,首架ARJ21交付成都航空,至今已過去近三年半。在此之前,從2009年12月首飛,到2016年6月28日成都航空首次將ARJ21投入航班,其間整整6年。再回溯,ARJ21的立項時間是2002年。

再看國產大飛機C919,從2008年7月中國商飛在上海召開大型客機項目論證動員大會,到2017年5月5日首飛,整整9年時光。目前,三架C919飛機正處在試飛狀態。去年3月,中國民航局副局長李健曾經透露,民航局將全力支持和服務中國商飛,而中國商飛力爭在2020年底讓C919取得中國民用航空適航證,并力爭在2021年向用戶交付首架C919。換言之,如果一切順利的話,C919距離交付首個用戶,還得花費兩年。

比之2003年立項、2011年交付的波音787,以及1996年開始研制、2007年首次執行商業航班的空客A380,中國的兩款商用飛機的研發時間,似乎較為漫長。更不用說,比之波音、空客的“旗艦”機型來,中國這兩款商用飛機無論飛機載客量、航程,都遠遠遜色。

在北京航空航天大學教授范玉青先生看來,A380的停產,并不代表歐洲人當年決定研發這款飛機是個錯誤的決定。在接受《新民周刊》采訪時,范玉青說:“歐洲給我們的啟示是——中國國家這么大,需要有自己的大飛機。中國研發大型客機,不僅僅是為了商業利益。”范玉青認為,中國發展大飛機,關鍵在于堅持下去。而另一方面,在中國商用飛機制造業尋求到突破后,才有可能參與到市場競爭中去。

一種文化標志

提及最早的噴氣式大型客機,無疑是英國的“彗星”號。二戰剛結束不久,英國德·哈維蘭公司于1946年開始設計噴氣式客機。短短三年后,1949年7月27日,人類歷史上第一架噴氣式民航飛機就開始了首飛。

1952年5月2日,英國海外航空公司將“彗星”1型噴氣式客機投入從英國倫敦飛往南非約翰內斯堡的航班,轟動了世界。這標志著民航噴氣式客機時代的到來。時至今日,即便我們乘坐最舒適的波音787、空客A380飛機進行環球旅行的時候,所有的飛行體驗與“彗星”1號并沒有代差。鋁制蒙皮的“彗星”號,可以飛到萬米高空。由此造就了人們全新的旅游體驗。

然而,早慧的“彗星”號不幸夭折——1953年至1954年期間,“彗星”1型客機接連發生了3次墜毀事故,導致停飛。后經調查研究,發現“彗星”號的事故原因前所未有——正是因為飛機要飛到萬米高空,才必須對客艙進行增壓,否則乘客無法正常呼吸。而由于缺乏經驗,德·哈維蘭公司沒有預估到飛機長時間飛行以及頻繁起降,會導致飛機反復承受增壓和減壓,并造成金屬疲勞。而這成了“彗星”空中解體的直接原因。大飛機研發水平的提升,以數百人的生命為代價!

1955年,正是在如今空中客車公司的總部所在城市——圖盧茲,又一款噴氣式民航客機完成了首飛。這就是載客量與“彗星”接近的“快帆”飛機。“快帆”僅僅是其昵稱。這款由法國南方飛機公司設計和生產的飛機,正式型號為SE-210。快帆飛機創造了多個第一。比如第一種出口到美國的歐洲生產的噴氣式客機,歐洲生產的第一種能賺錢的噴氣式飛機,第一種達到三類盲降標準的客機,最早提出了專門的貨機型號的商用運輸機等等。

盡管如今看來,“彗星”號也好,“快帆”也罷,其載客量大約與中國商飛生產的支線客機ARJ21相當,但當時,它們就是世界最大的噴氣式客機。

ARJ21從首飛到投入航班,花費6年。

可以毫不夸張地說,歐洲才是當代航空旅行文化的發源地,某種程度上,美國反而是后起之秀。當“快帆”首飛的時候,美國道格拉斯公司才開始研發DC8飛機。在螺旋槳時代,道格拉斯公司就是著名的飛機制造商——這一行業的老大。在噴氣式飛機的時代,“老大”最終敗給了同胞——波音公司。甚至可以說,一度如日中天的道格拉斯公司,僅僅是因為DC8在與波音707的競爭中敗下陣來,就直接導致了公司的難以為繼。

波音707的研發時間幾乎與“快帆”同時,然而載客量已經接近“快帆”的一倍,由此也直接為當代大型客機給出了定義——最大起飛重量超過100噸、載客量達到100座以上。更為直觀的情況則是——波音707率先采用機翼下方吊裝發動機的形式,這一形式被DC8采用,之后,諸如蘇聯圖-154,以及再之后空客系列飛機,都采用了機翼下方吊裝發動機的方法。如今,中國C919也如此設計。而在此之前,“彗星”飛機將發動機安裝在機翼靠近機身的位置,此法仍沒有脫離活塞式飛機的設計思路。而“快帆”的發動機后置設計,則給后來包括ARJ21等支線飛機所采用。

在范玉青教授看來,從大型客機誕生的那一刻起,直至如今,歐美技術競爭非常激烈。“別看歐美在價值觀方面比較接近,但歐洲人有歐洲人引以為豪的文化。”范玉青向記者解釋道,“協和式飛機的超音速,和A380的雙層雙通道大客機設計,展現的正是歐洲人的一種文化理念。”在范玉青看來,由航空市場引導的技術發展難以預料。然而,協和式和A380,作為兩款各有特點的大飛機,展示了歐洲的文化自信與驕傲。

范玉青認為,中國要向歐洲學習的,正是這股在文化上不服輸的勁頭。作為航空制造領域的資深專家,范玉青深為1980年代中國放棄國產大客機運-10項目而惋惜。從1970年代初立項,到1980年9月首飛成功,運-10終因經費以及其他種種原因而終止研發。一度,有人說,中國民用航空領域,特別是大飛機,造不如買、買不如租。范玉青說,這是有相當風險的。去年6月,波音公司宣布,寧可200億美元的訂單泡湯,都不賣飛機給伊朗,就證明了范玉青的說法并非杞人憂天。

“我們國家這么大,如果不發展自己的航空制造業,那一定會出問題。”范玉青說。

后來者該搶哪些市場

如今,全球大型客機市場,由波音和空客把持,幾乎沒有仍在場或者已經入場的競爭者。中國商飛無疑是即將入場的一家民用飛機制造商。截至目前,中國商飛已獲得國內外28家用戶的815架C919訂單。然而,就這款飛機來說,今年,中國商飛首先要做的是讓C919的104架機順利完成總裝,而之后的105架機、106架機也應于今年順利完成總裝。如此一來,到今年年底,C919試飛飛機總數將達6架。

除了單通道約158座到168座的大飛機C919以外,國人還期待著一款雙通道的280座級的大客機CR929。這是一款中俄聯合研發的寬體遠程大客機。2017年9月29日,中俄國際商用飛機有限責任公司(CRAIC)在中國商飛公司舉行寬體客機項目命名正式發布儀式。2018年11月6日,在第十二屆中國國際航空航天博覽會上,中俄國際商用飛機有限責任公司(CRAIC)與其母公司——中國商飛公司(COMAC)與俄羅斯聯合航空制造集團公司(UAC)聯合為CR929遠程寬體客機展示樣機揭幕。由此,讓CR929項目浮出了水面。

與C919由中國獨立研發不同,CR929采取了中俄聯合研發。某種程度上看,CR929項目與空中客車項目有類似之處。看似本部在法國的空中客車公司,實則是集合了歐洲之力的,除了法國以外,諸如英國、德國、西班牙、意大利等歐洲國家都參與其間。即便如此,空客如今也不能說在大多數領域能夠趕超波音。甚至可以說,隨著A380即將停產,在與波音的體系之爭中,空客又一次落于下風。

回看中國發展大飛機之路。1980年代研發的運-10,之所以最終沒能成功,很大程度上是因為這款飛機市場前景暗淡。在1970年代上運-10項目的時候,最初是按照領導人專機的設計思路,不計單架次飛行成本而設計的。換言之,運-10只不過解決了中國有無國產大飛機的問題。當然,這一點已經非常不容易了,畢竟運-10飛上藍天的時候,世界上唯有美、英、法、蘇聯生產的大飛機能夠飛上藍天。運-10項目啟動的時間是1970年,只比空客成立晚了兩年。而運-10的下馬,很大程度上是因為1980年代國內各大航空公司都表示不會訂購運-10。民航客機,本質上是一款商品,如果沒有來自市場的青睞,也就失去了存在的價值。運-10的下馬,殊為可惜,卻有其歷史必然性。這一規律,即便是已經實現了商用的協和式飛機、A380,也不得不遵從。

范玉青用“極其困難”四個字來形容中國商飛在國際飛機制造巨頭間的處境。波音、空客,都賣了了那么多年了。并且是在市場廝殺中一路擊敗對手而獲得的今天的地位,擁有雄厚的商業實力。當代的飛機——就市場來說,是個特別復雜的商業模式、商業體系;就制造技術來說,則又是一個復雜的系統工程。

我們知道國產汽車對進口品牌汽車一路而來的趕超路程,直至今日也沒能算完成超越。范玉青告訴記者:“一臺汽車,不超過一萬個零部件。而飛機呢?單以ARJ21而論,就有幾十萬個零件。C919,更是有上百萬個零件。從設計到完工,將這些零件組裝成飛機,許多時候并不是設計者完全可以主導的。”即使在20世紀早期,中國也不乏優秀的工程師或者說優秀的工業設計師,然而,個體的優秀設計師并不能主導一個工業項目的完成。最典型的例子就是KF-1型蒸汽機車。此款機車由中國工程師應尚才設計,在設計過程中采用大量的先進技術,成功地減輕了大功率蒸汽機車的動輪軸重問題,其設計思想和計算方法,已經超過英國同行當時的設計水平。然而,1930年代初的中國,根本沒有任何一家工廠能夠完成應尚才的設計。應尚才不得不遠赴英國工廠監督制造,并最終將這款機車運回中國使用,直至1970年代才退役。

C919的許多設計制造指標優于早期波音737。

范玉青認為,后來者如想擠進市場,就必須在設計、制造的全領域完成超越,或者找準市場縫隙,賺到自己可以賺得的錢。“賣飛機不是賣衣服。成衣制造商可以通過低價進行營銷,而飛機一定得打響自己的品牌。有了品牌效應才能贏得市場。而品牌效應,一定是來自長時間安全運營的飛行體驗。”范玉青說。在他看來,一個很好的例證是巴西航空。其開發的比大飛機略小一些的支線飛機,如今已經在市場上受到青睞,甚至在公務機市場很吃香起來。

好在如今,由于中國民航市場,特別是國內民航市場的增長,使得國內航班對于單通道飛機甚至雙通道飛機的需求持續增長。而中國的工業實力已經比1980年代初有了長足的進步。一方面,C919的許多設計、制造指標將優于早期的波音737等同類飛機。目前的八百多架訂單,就證明了市場,特別是中國市場對這一項目青睞有加。

在范玉青看來,一口吃不成胖子。在做好C919單通道飛機的同時,讓CR929項目穩中有進,將是未來中國民航制造業所要做的事。至于其他可能的更大的項目,則暫時并沒有必要用來分心。

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