淺談大飛機的競爭與發展

(1.上海航空工業(集團)有限公司 上海 200232；2.南京航空航天大學 江蘇 南京 211106)

引言

世界上能制造出軍用戰斗機的國家有很多，除了美國和歐盟等發達國家，還有俄羅斯(米格29系列、蘇35系列等)、中國(梟龍、殲十系列等)、瑞典(“鷹獅”)、日本(F2)、以色列(“幼獅”)等國均能自主研制。但是，在民用航空領域，波音和空客兩大飛機制造商壟斷著全球大飛機市場。今年9月17日，波音公司發布的2019版《中國民用航空市場展望》報告中預測到中國市場未來20年會有8090架新飛機的需求，其經濟價值達1.3萬億美元，且2019年的預測值較2018年增長了7%[1]，這一增長趨勢將使中國在未來十年中成為世界上最大的航空市場。隨著我國國產大飛機C919的成功試飛，波音和空客在提高暢銷機型產量的同時，也在加緊研制更安全、更經濟、更舒適、更環保的民機以獲得未來更多的市場。可見現代大型商用飛機的競爭是愈演愈烈，直接加快了航空業的發展腳步。

一、現代大型商用飛機的競爭與發展

大型商用飛機是一個相對的概念，一般指150座級以上的干線客機。它是現代高科技的產物，也是權衡一個國家科技水平的重要標志之一。大型飛機的復雜程度也是難以想象的，例如一支運載火箭的零部件數量是20多萬個，而波音747-400機型就有600多萬個零件和連接件，是火箭的30倍之多。目前全球商用飛機的研制現狀如表1所示：

表1 客機研制現狀

(一)超大型雙通道客機的競爭

目前，超大型雙通道客機的競爭主要發生在空客公司推出的555座超大型客機A380(1993-2005)和波音公司推出的467座級的超大型客機747-8(2005-2012)之間，但是，在對全球關鍵樞紐機場市場的競爭方面，雙方對市場需求的預測分析和描述發生了觀點的巨大分歧，形成兩種發展理念。空客公司認為，未來的民航運輸發展路線應該是航空樞紐到航空樞紐的飛行；而波音公司認為，未來的民航運輸市場依然會以點對點的直飛理念為主，沒有必要去樞紐機場進行中轉[2]，因此，在空客全力研發A380之際，同時，波音也在積極研發點對點直飛的中型“夢幻客機”—波音787。

全球能制造超大型雙通道客機的廠商只有兩家，但在今年2月14日，歐洲飛機制造商空中客車宣布，由于A380訂單量無法維持生產，將在2021年停止交付超大型客機。同樣，波音公司目前也已開始放緩747-8的生產速度。隨著A380宣告即將停產，目前競爭形勢已基本形成定局。

(二)寬體客機的競爭

這里所說的寬體客機也就是表1中提到的雙通道大型干線客機，目前全球在飛的寬體客機主要有空客公司的A340、A350、A380以及波音公司的777、787等機型。現代寬體客機的競爭焦點主要是復合材料在飛機上的應用，A340、A380和波音787的復合材料用量分別為15%、22%和50%，而A350XWB復合材料用量高達53%[3]，這里我們重點談一下目前最先進的波音777X與A350 XWB的競爭。

A350XWB系列由三個版本(800，900和1000)組成，每個版本的飛行范圍使其具有全球影響力，所有A350 XWB系列產品都可配置為高達440個座椅的高密度布局[2]。波音為改變被動局面，決定在777基礎上改進為777X。波音777X系列包括777-8X和777-9X兩款機型，其中，777-9X具有400座以抵擋A350-1000的挑戰。波音777-8X和777-9X的出現，將使波音在323座級的787-10X到467座級的747-8之間的產品系列更加豐富[4]。

寬體客機的利潤占總體利潤的30%以上，是飛機制造商的主要利潤來源，也是主要的競爭目標[4]。因此，日前我國和俄羅斯簽訂合作協議共同研制的寬體客機將具有重大意義。

(三)單通道窄體客機競爭

單通道窄體客機以波音公司的737系列客機和空客公司的A320系列客機為代表。這類飛機一般是指乘客數在150人左右，最遠航程在5000千米上下的客機；正在研制的我國C919和俄羅斯的MS-21飛機也屬此列；龐巴迪的CS300客機和巴西航空工業的E190/195也在向這方面發展。

總的來說，空客和波音兩大公司憑借原有A320、B737的維修和培訓等方面的優勢，大大增強了市場競爭力，以及俄羅斯正在研制的MS-21和加拿大龐巴迪公司安裝有先進的發動機的C系列飛機，對我國C919的研發都會帶來巨大挑戰。但，2018年10月29日發生的印尼獅航波音737MAX空難以及2019年3月10日發生的埃塞俄比亞航空波音737MAX空難直接導致了波音737MAX飛機的產量銳減。

二、未來大飛機的設想發展

近幾年，波音和空客公司紛紛提出綠色飛機的理念，主要內涵包括：靜音、輕質、節能、安全、舒適、長壽命等，也是我們研制下一代民航客機的目標。NASA正領導開展針對性的基礎研究。NASA將亞聲速固定翼民機的發展分為：N+1代-常規布局飛機，N+2代-常規和非常規布局的新構型飛機，N+3代-先進飛機[2]。

(一)新型超聲速客機

美國國家航空航天局在2008年完成制訂的有關民用運輸機先進理念和技術的N+3代機絕密項目中。

1.新型超聲速客機。乘客以馬赫數1.7超聲速飛行，其技術突破是超聲速自然層流，雖然目前還沒有原型機，但其空氣動力性能已在NASA的飛機飛行試驗中得到證實。

2.沖壓式超聲速噴氣客機(Scramjet)X43。美國空軍乘波者(WaveRider)X-51A是它的原型機，美國空軍官員稱X-51A在試飛非常成功，將來有可能載著一些乘客以5倍聲速飛行。

3.超級空天飛機(Skylon)。英國正在研制一種高達五倍聲速的空天飛機Skylon，設想可載300名乘客，能夠在四小時內把乘客送到地球上任何地方；同時也能載15噸貨物飛向外太空。飛機長82米，用新的反應式發動機，每架飛機售價11億美元，它像普通飛機那樣水平起降。

(二)亞聲速超綠色飛機研究

亞音速客機項目的目標是在波音寬體777和窄體737客機的基礎上，N+3代機的氮氧化物排放量降低75%，耗油率降低70%，2025年機場噪聲下降71db以及跑道長度縮短一半。這是NASA未來20年的研究方向：亞聲速超綠色飛機研究。

三、我國大飛機發展的挑戰

(一)我國為什么要發展大飛機產業

1.軍事約束。在軍事方面，西方國家嚴格控制著飛機制造的核心技術，對我國在關鍵技術上實行封鎖，波音、空客都是掌控整機設計和總裝生產，零部件在全球合作制造，但設計和制造的核心技術不轉移。另外，若軍機采購受制于人，對國防來說是一件極其危險的事。

2.經濟發展。近年來，在國內經濟壓力加大的情況下，民航業主要運輸指標保持了平穩快速增長；法、德、英等國聯合組建空客，研制大型客機，對歐洲經濟發展和產業升級有著重大影響；航空工業產業鏈長、輻射面寬、聯帶效應強，帶動了電子、動力、信息、制造、材料、裝備、化工等各方面的發展；航空業對國民經濟發展有著巨大帶動作用，是國民經濟新的增長點。

3.市場需求。世界旅游組織預測，2020年旅游產業收入將增至16萬億美元，相當于全球GDP的10%，面對如此廣闊的市場前景，航空運輸業和旅游業的結合必然成為一種趨勢，航空客運量也會隨著旅游業的蓬勃而激增。我國旅游業的迅速發展也使得各航空公司的航空器需求量逐漸增大，因此，發展大飛機產業是市場需求下的必然結果。

(二)我國大飛機發展所面臨的挑戰

目前，我國大飛機發展面臨的挑戰主要有以下三個方面：

1.技術層面。大飛機對技術的總體要求是：安全、舒適、節能、可靠。我國雖在民機上取得了一定的技術基礎，但在很多方面還較為薄弱，例如，發動機、氣動布局、氣動聲學、材料、工裝工藝、機載電子等方面，和國外制造商有一定的差距。

2.適航取證。適航取證是民用飛機是否能投入市場運營的關鍵，歐洲航空安全局(EASA)和美國聯邦航空管理局(FAA)是主要的適航認證機構。

適航取證是確保飛機滿足按公眾要求制定的可接受的最低安全標準(適航標準)的管理和技術實現過程，除了技術因素，也有一些其他因素的影響，比如國際形勢，李克強總理在與德國總理會晤時就明確提出，希望德方為C919取得歐盟適航認證提供支持，可見適航取證是我國必須面對的一大挑戰。

3.市場競爭。由于多年飛機設計及制造技術的經驗積累，美國的波音、歐洲的空客公司、加拿大的龐巴迪公司以及巴西航空工業公司占有著絕大部分的民航市場份額，還有賽斯納、法國航宇、英國航宇公司等等，如何在如此激烈的市場競爭中脫穎而出，是我國面臨的又一項挑戰。

只有一流的飛機才能進入市場，我國大飛機發展面臨的挑戰還有很多，如果能克服技術、適航以及市場方面的困難，相信我國的大飛機事業會迎來一番新天地。

四、總結

我國發展大飛機產業的建議如下：(1)應借鑒歐洲多國合作的經驗；(2)認清我們與航空發達國家的差距，不斷累積大飛機發展技術；(3)重視大型飛機技術研發，并通過國際合作開展基礎、應用基礎研究；(4)多思考波音與空客的格局，結合我國國情，借鑒成功經驗，形成自己的完整體制；(5)思考下一代大飛機的研制，更加地節能降噪、安全可靠、豪華舒適以及更低污染。

波音和空客兩大民機制造商都針對未來民機的目標制訂了遠景規劃和相應的研究項目，擺開了劇烈競爭未來世界霸主地位的姿態。我們必須高度重視和加強創新研究以應對未來嚴酷的挑戰。