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從A380之死看后發者如何先至

2019-07-23 01:12:51晨楓
航空知識 2019年4期

晨楓

陳俊/攝

歐洲是以瓦特蒸汽機為代表的第一次工業革命的發源地,在以電力和內燃機為代表的第二次工業革命席卷的時候,依然處于領先地位。但后來居上的美國不僅在以計算機和信息技術為代表的第三次工業革命中把歐洲遠遠甩到后面,在航空工業這樣介于第二次和第三次工業革命之間的“傳統高技術”領域也大幅領先于歐洲。噴氣發動機是在歐洲發明的,美國第一代噴氣飛機用的都是來自歐洲的技術——不管是交換來的英國技術還是繳獲來的德國技術。但戰后美國依靠碾壓性的國力優勢和技術基礎,在上世紀50年代的噴氣革命中一舉超過歐洲,從此一騎絕塵。

320,與波音正面競爭的勝利

上世紀60年代后,還處在散兵游勇狀態的歐洲航空工業潰不成軍。各家都有兩把刷子,但誰也形不成規模經濟,也無力投資于很燒錢的研發。在這樣的狀態下,英法決心一搏,兩國投入巨資,聯合研發了“協和”超聲速客機。

“協和”在技術上是巨大的成就,但由于環保和經濟性的問題,還沒有呱呱落地就被判死刑。在各國紛紛取消訂單的時候,英法硬著頭皮投產了,也只有英航和法航“奉旨捧場”。由于經營得當,英航“協和”是盈利的,但法航“協和”一直虧本。2003年,在世界的唏噓中,“協和”終于退出了航空舞臺。

但“協和”的合作經驗也給英法與其他歐洲國家啟示:只有聯合,歐洲航空工業才有生路——空客應運而生。由于英國政府的自作聰明,英國在加入然后退出后,失去“國家成員”資格,只有霍克-西德利(后并入英國宇航)作為“私企成員”繼續參加,現在依然如此。所以空客集團總裁在法國、德國之間輪換,但永遠不可能輪到英國人,英國人最多做到空客集團副總裁。

1970年在法國組建的空客包括法國南方飛機、法國宇航、英國霍克-西德利和德國戴姆勒宇航,西班牙后來也加入了進來。盡管在這個時代麥道和洛克希德依然活躍,波音才是民航客機世界的“霸權玩家”。當時波音已經有了波音737和747,空客沒有正面反攻,而是從短途、大容量入手,推出A300系列。這是第一種寬體雙發客機,舒適性和經濟性良好。盡管一開始賣不動,A300最終還是獲得了很大的成功。

空客再接再厲,推出改進的A310,然后回過頭來重新檢視民航市場,推出高度成功的A320。這是與波音737競爭的單通道客機,也是空客第一次與波音正面競爭——此前的A300/310只能算是劍走偏鋒,在波音并不設防的“空檔市場”進行偷襲。在空客決定推出A320的時候,波音737的成功和設計時的短視帶來的天然局限都已經很明顯。空客針對性地改進后,使得A320按照生產時間長度折算的成功程度甚至超過波音737。

空客從雙通道、中短程的A300/310轉向單通道、中短程的A320時,在技術難度上走的是相對順利的“下坡路”。市場定位摸準了,技術上沒有多大的挑戰。這個市場定位也不是空客摸出來的,波音737(這時已經發展到第三代NG)已經打造了這個市場。

在A320之后,空客再接再厲,但這一次要攻入中遠程市場,尤其是要利用A300/31 0成功的雙通道、雙發模式,用前所未有的經濟性和舒適征服市場。由于安全性要求,雙發尚且不適宜遠程航線,空客創造性地同步推出A330和A340。兩者使用相同的機體和機翼:A340用四發,主打遠程市場;A330把A340的外側發動機取消,改為雙發,主打中近程、高密度市場。

A330馬上取得了巨大的成功,2+4+2的座位比波音767的2+3+2多一個座位,但機體直徑和重量增加不多,經濟性大為提高。中程雙發市場是波音767打造的,但在A330的攻勢下很快失守,靠FedEx的貨機和美國空軍KC-46A加油機才維持了生產,客機早就停產了。A330則在換用新一代發動機和更新航電、機艙之后,以neo的形式繼續生產,會和更大的A350XWB共存很長時間。

但A340的命運就沒有那么好。四發的重量和油耗都比不上雙發,唯一優勢是單發失效時依然符合遠程越洋飛行的安全性要求。但如今,雙發飛機都達到跨洋航線的要求了。就這樣,A330“謀殺”了波音767,波音777則反手“謀殺”了A340,空客和波音處在錯位競爭的態勢。不過這一切都避開了波音747所代表的頂級市場。

阿聯酋航空是最大的A380用戶,圖為2017年11月3日,阿聯酋航空接收第100架A380。

波音787還沒有交付時就拿到了超過800架訂單,已然證明了市場對其定位的認可。

落后于時代的民航恐龍

作為民航客機“食物鏈的頂端”,波音747的售價和利潤也是最高的。空客甚至長期認為,正是波音747的高額利潤才使得波音有條件在波音737等飛機上采取咄咄逼人的低價政策。波音747用巨大的載客量降低運營成本,反過來用較低的票價促進民航流量的增長,達成水漲船高的正反饋。這個模式的關鍵在于薄利多銷,薄利與多銷是互為因果的。如果不能做到常年的高滿座率,過度容量反而成為盈利的致命殺手,讓超大型客機(簡稱VLA)淪為落后于時代的民航恐龍。

VLA模式的成功取決于傳統民航的樞紐一支線輻射模式。但除非旅行的起點和終點正好都位于樞紐機場所在地,旅客的實際票價除了樞紐之間的干線票價,還要包括樞紐到端點的支線票價。對于航空公司來說,運作費用不光有燃油,還有機組、飛機維修、機場起落和設施等費用。這一切最終都要反映到總票價內。與端點到端點的“三段式”運行相比,一段式的點到點直達的費用未必更高,但提供的便利是三段式不可能比擬的。

另外,VLA一次可以載運更多旅客,因此可以緩解樞紐機場的擁擠問題,這也是似是而非的。只要旅客中足夠高的比重需要轉機,駁接的支線客機的流量隨著VLA到來而增加,反而加劇樞紐機場的擁擠。這還沒有計入VLA的起落造成特別強烈的超低空渦旋,迫使后續飛機增加距離和時間間隔的問題。

另一個問題是A380對機場硬件有額外的要求。波音747推出之初也有類似的問題,好在波音747不僅是航空公司的驕傲,也是機場所在城市必須的名片,所以下血本也要把機場升級。相比之下,A380的名片作用大大降低,有能力接納A380的機場也不愿意撥出太多專用資源,比如上海浦東T2只有71-75三個相連橋位可以停靠A380。

但只要定位精準,A380也是可以盈利的。阿聯酋航空前后訂購了162架A380(已交貨109架),成為碾壓性的最大用戶——第二大用戶新加坡航空只有24架。阿聯酋航空的運作模式恰好符合A380的設計定位。阿聯酋是個彈丸之地,迪拜到世界主要大城市都是干線,不存在支線輻射的問題,往來客流以歐美和亞太的油田、商務人員為主,數量很大而且穩定。旅游和中轉客流是近些年才開始的。由于地處歐亞中途,把很長的直達飛行打斷成相對輕松的兩段,配以中轉購物和經停旅游的誘惑,反而成為獨特的運作優勢。但這樣的市場很偏門,只有阿聯酋航空對A380情有獨鐘也說明了這一點。

阿聯酋航空取消39架訂單成為A380棺材板上的最后一顆釘子,但阿聯酋航空也是出于無奈。誰也不愿意在產品線斷香火的前一秒鐘做接盤俠,這對日后的維修、二手飛機轉售都是問題。阿聯酋航空留下這39架訂單的條件就是空客長期維持A380生產線,但空客做不到。反過來,阿聯酋航空取消這39架訂單迫使空客比原定時間更早關閉A380生產線。

在技術上,A380取得很多成就。作為歷史上最大的民航客機,A380注定要克服很多氣動、結構、材料、動力上的挑戰。在氣動上,A380首次采用全長雙層客艙。在材料上,A380以鋁合金為主,部分采用復材、鈦合金和新型GLARE材料。在結構上,A380的橢圓形截面是經過無數優選后的結果。在動力上,普拉特一惠特尼與通用電氣捐棄前嫌,用通用電氣GE90核心發動機和普拉特-惠特尼PW4000低壓壓氣機與風扇為基礎,研發GP7000渦扇。這也是兩家唯一一次合作。

遺憾的是,除了大,A380并無特別的亮點。

波音747的上層機艙一直到最后也只有半長,但要延長到全長并無不可克服的技術困難。波音面對A380的挑戰時,不無“衛冕”的想法,除了全新設計外,最短平快的就是將波音747的上層繼續延長,甚至達到全長。但精細的商業計算和對民航大勢的準確把握使得波音明智地放棄了“衛冕”計劃。

為了保持通用性,A380機翼的原本設計是在基本型和規劃中加長加重的未來型號之間通用的。問題是,那將需要90米的翼展,而機場運行規定翼展不得超過80米,因此現在A380長79.75米的機翼并非最優設計,氣動效率損失約10%,翼內油箱容量也相應損失。A380的翼尖小翼也停留在A320的水平,沒有采用更加先進的“鯊魚鰭”或者“鐮刀”形。空客也缺乏波音的勇氣,用折疊翼尖在滿足滑行道翼展限制的同時確保飛行中的氣動效率。

鋁合金的性能知根知底,降低了結構設計的難度,而且A380上使用的新型鋁合金可焊接,提供了很多減重和制造上的便利,但與復材相比,還是落后了。為了降低重量,A380的上機體蒙皮采用鋁加強的玻璃鋼結構(簡稱GLARE)。這比鋁合金更加耐腐蝕,而且不像復材,破損后容易修補。問題是GLARE還是難當大任,空客在后面設計A350XWB時,還是隨大流,直接采用復材了。

在動力方面,GP7000只用于A380。要是用于波音777一級的飛機,推力有所不足;要是用于波音787一級的飛機,推力又有所過剩。加上兩家在A380的發動機上合作是權宜之計,只是因為市場較小,各自獨立研發最后都會得不償失,與其廝殺,不如分享。但這樣的特例只是特例,這條產品線斷線了。英國羅爾斯-羅伊斯也提供了遄達900發動機,由A340的遄達500的核心發動機和波音777的遄達800的中低壓壓氣機和風扇發展而來。但在使用中,屢次出現惡性事故,這條產品線也難以為繼了。

空客原預估在20年內有1500架A380的市場,19年后的今天,這個目標只實現了略超過20%。到2019年2月7日為止,總訂單為313架,其中234架已經交付,動力方面GP7000和瑞達900大體對分。從2005年開始,各國航空公司就以不同理由取消了累計57架的訂單,新增訂單更是望眼欲穿。

與目標并駕齊驅后的選擇

空客是戰后歐洲最大的成功故事,但A380無疑是空客歷史上最大的災難。這個災難的形成不僅是空客的錯誤決策,還與當時的歐洲大環境有關。

戰后歐洲通過煤鋼聯盟到歐洲共同體,最后在1992年簽訂了馬斯特里赫特條約,決定建立歐盟,同時也決定發行歐元。只有羅馬人和法蘭克人的神圣羅馬帝國實現過某種形式的大一統歐洲,此后統一的歐洲一直是一個夢想。經過無數戰爭,尤其是兩次大戰和冷戰,“歐洲聯合”成為歐洲統一最現實的途徑。作為歐洲故事的最強音,空客義不容辭地攬過打造歐洲王冠頂上鉆石的重任,這是A380最大的意義。

在空客推動VLA的時候,波音曾提議兩家聯手,避免惡性競爭,得到空客的響應。但波音很快退出了。空客把這看作波音原本就缺乏誠意,但這一次是假作真時真亦假,波音是真心覺得VLA這買賣沒法做了。但空客對VLA前景不妙的跡象視而不見,反而把波音747訂單持續下滑看作市場已經對老舊的波音747厭倦、正在等待新銳的A380的意愿。

波音在2003年1月29日宣布啟動波音787(當時還稱波音7E7)計劃,并在2009年12月15日首飛。第一架飛機還沒有交付,波音已經接到了800多架飛機的訂單,這是史無前例的。即使在這個時候,空客依然拒絕承認波音787代表的新模式,但市場做出了最終的選擇。A380的故事是后發者應該引以為鑒的教訓。后發的目標是先至,只求追趕而不思超越是有追求的后發者所不屑的。但在追趕的時候,有明確的目標,瞄準式追趕還是錯位追趕,路徑都相對明確。但到了與先行者并駕齊驅的時候,下一步往哪里走,就不能簡單地用追趕的經驗了。

責任編輯:王鑫邦

美國聯合航空的波音747-400和德國漢莎航空的A380

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