中國大飛機型號研制中的國際合作創新與實踐

[摘要]隨著經濟全球化，民用航空工業已經成為高度國際化的產業，歐美航空領先地位仍不可撼動。對于其他國家來說，競爭與合作并存已經成為不可回避的現實。

回顧歷史，可以發現，各國民用航空工業的興起無不是在積極開展國際合作的基礎上實現的。商用飛機國際合作的過程，是共享收益、減少競爭、技術互補、標準擴散的過程，始終伴隨著民用航空工業發展而不斷進化、不斷演變。在此背景下，上海飛機設計研究院圍繞研制具有自主知識產權的國產商用飛機這一中心任務，根據不同的合作目的靈活運用合作模式，以型號項目為背景積極地與國外供應商、高校、科研機構、行業協會組織開展國際合作實踐，在型號科研領域，主動探索適合中國國情的民用航空國際合作發展道路，為推動大飛機事業高質量發展提供有力支撐。

[關鍵詞]商用飛機;國際合作;上飛院

一、背景意義

在經濟全球化的今天，民用航空工業已經成為高度國際化的產業，競爭與合作并存已經成為不可回避的現實。歐美航空大國通過相互合作維持其在全球的航空領先地位，通過與發展中國家開展合作擴大市場占有份額;發展中國家則通過與發達國家航空企業的合作努力融入國際航空產業鏈。而商用飛機國際合作的過程，是籌集資金、分散風險、共享收益的過程，是降低成本、減少競爭、集中市場的過程，也是技術互補、技術轉移、標準擴散的過程，始終伴隨著民用航空工業發展而不斷進化、不斷演變。

通過回顧歷史，不難發現商用飛機國際合作從無到有、從小范圍到大范圍、從低級到高級，各國民用航空工業的興起無不是在積極開展國際合作的基礎上實現的。

在全球民用飛機產業超級雙寡頭的競爭格局下，2008年，中國商飛作為主制造商，開始了具有自主知識產權的國產商用飛機的研制。

成立之初即提出“舉全國之力，聚全球之智”。上海飛機設計研究院（以下簡稱“上飛院”）作為中國商飛的設計研發中心，12年以來遵循商用飛機研制規律積極開展國際合作，與國外供應商、高校、科研機構、行業協會組織密切協作，在型號科研領域主動探索適合中國國情的民用航空國際合作發展道路。

同時面對當前新的形勢，中央提出“加快形成以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局”的要求，以“二次人世”的勇氣更大力度推進改革開放，與歐盟、日韓、東盟以及廣大“一帶一路”沿線國家深化合作，與國際規則進一步接軌，吸引國際資本、人才、技術等生產要素主動流入國內，為國內供給側注入新鮮血液、為國內大循環賦能。為此，上飛院必須落實高質量發展要求，堅持開放合作，利用世界范圍內的產業基礎及創新要素，布局有競爭力的優勢產業配套資源，提升對外開放合作的層次與水平，力促與不同國家、不同類型的合作關系，通過開放合作集聚全球智慧，增強自身實力。

二、目標宗旨

（一）滿足國際市場要求，達到互利共贏

為了應對激烈的國際民用航空市場競爭，各大主制造商往往會結合市場預測及客戶需求，選擇合適的合作伙伴開展研發國際合作，比如具備經驗豐富，具備突出的維修以及客戶支援能力，可全面滿足產品支援和航空公司運營維護使用的需求，在航空公司客戶中有良好的信譽，并借此提高自身在國際市場上的競爭力，達到互利共贏的目的。

（二）分散研發風險，減輕成本壓力

商用飛機是十分復雜的產品，其研發過程也是十分復雜和困難的。研發活動涉及眾多學科和技術領域，研發過程中需要投入大量的人力、物力和財力，屬于典型的技術和資本高度密集行業，無論是從研發的技術需要來看，還是從研發的資金保障來看，國際合作都成為一個必然的選擇。

一方面，商用飛機研發的復雜性決定了研發活動存在高度風險性。例如空客A380和波音787飛機都曾經因為存在技術隱患導致延遲交貨的問題，這說明即使在商用飛機研發相對成熟的今天，技術的先進性和穩定性都不可避免地存在很多不確定性。而開展研發合作不僅能夠實現優勢互補，同時也會有效地分散研發風險，形成風險共擔機制。

另一方面，商用飛機研發投入巨大，研發周期很長，而且研發成本呈不斷上升的趨勢。通過開展研發合作，可以使合作各方共同分擔研發成本，對減輕主制造商現金流壓力、緩解研發過程中的資金約束具有積極效應。

（三）提高技術能力，彌補技術儲備缺陷

技術不是固化物品，而是做事的方法和訣竅。國際合作中技術互補與技術轉移是客觀存在的，這對于合作各方，不論強弱都具有相同的意義。

技術強和技術弱的人在一起共事，等于無形中師傅帶徒弟。兩方只要在一起共事，必須遵循共同的規范和共同的程序，符合共同的標準，這本身就是技術的結晶;要么就高不就低，則意味著強的一方的無償貢獻;要么一起來編制，意味著強的一方對弱的一方的免費在職培訓。

同時技術轉移也不像物品的轉移，具有非零和的特點，技術輸出不會導致能力的減少，輸入則肯定帶來能力的增加。當然，技術從高向低流的特質，注定技術水平落后的一方可獲得更多的技術進步。

（四）促進自主創新，實現更高價值

自主創新和國際合作看似非黑即白，實則相輔相成。自主的目的在于自立，一個具有獨立人格的企業才有資格與別人談合作;創新的目的在于實現較高的顧客價值，而民用航空工業是一個面向全球市場的高技術產業，一定要能夠為世界范圍的客戶持續提供價值。

在自主創新的過程中，面對技術上的難關，最難的不是找不到解決問題的辦法，而是根本就不知道解決技術問題的方向。國際合作帶來的最大好處，是在找到技術問題的解決方案之前就知道有答案，從而使尋找解決方案的過程容易很多。

此外，國際合作為自主創新樹立了基準，提供了將人類聰明才智集合起來的平臺、溝通渠道和比較的標桿，用于評價和檢驗企業創新是否為客戶帶來了所需要的價值、是否能在全球同行中出類拔萃。

三、主要模式

（一）模式一：成立合資公司開展研發合作

這種模式主要是由來自不同國家的廠商共同出資成立合資經營公司開展研發合作。這也被認為是民用飛機研發領域國際合作關系最穩固的一種模式。

在這種模式下，合作各方以共同開展關鍵技術研發為核心、以共同開拓國際市場及共享知識產權為目的開展研發合作。合作各方在研發合作中具有平等的地位，各方按照協議確定各自在合資公司中的股權比例，并依此分享權力和利益、分擔成本和風險。合資公司按照市場化機制運作，實行規范化管理。

一般來說，合作各方往往在技術實力、經濟實力、市場地位等方面大體相當，各自本身都具有獨立研發的能力，而且在相關技術領域處于領先地位。開展研發合作的目的主要是通過聯合實現資源整合、優勢互補，實現關鍵技術領域的重大突破，進而提升在國際市場上的競爭力。這種模式的研發合作起點相對較高，無論是在研發實力還是市場開拓方面都具有突出的優勢，屬于研發合作中的高層次合作。

（二）模式二：建立全面伙伴關系開展研發合作

這種模式主要是合作各方在建立全面伙伴關系的前提下開展相關研發合作。在這種模式下，研發合作是在主制造商的主導下開展的，其他各方則處于相對附屬的地位。國際通用的“主制造商

供應商”模式，就是這種基于全面伙伴關系的研發合作。

在研發過程中，處于主導地位的主制造商不僅對研發方向、內容等具有決策權和絕對控制權，而且在產權收益上也把握著控制權。相對而言，供應商盡管在研發資金投入以及風險分擔上占有相當的比例，但并不享有平等的地位，而主制造商也不會因此輕易釋放部分控制權。

（三）模式三：“以我為主”，重視自主知識產權培育

這種模式是主制造商由于自身的技術、工藝和設備等條件限制，從型號項目的發展需要出發，在明確具體需求的前提下，引入國外合作方協助開展研發活動，產生的前景知識產權歸主制造商獨家所有。這樣不僅使研發合作的目標和方向更具針對性，而且通過借力借腦也有助于提高研發效率，進而縮短主制造商在薄弱領域的研發周期;同時在合作中強化知識產權戰略，使自身利益得到有效的保障。

（四）模式四：科學全球化趨勢下的國際科技合作

國際科技合作是不同主體之間的人力、物力、資金和信息等各方面生產要素之間的合作、整合和重新分配，因此可根據這些生產要素的空間組織形式及他們相互之間聯系的緊密程度，將國際科技合作分為以下類型：互補型合作、分布型合作、矩陣式合作、互換型合作和虛擬式合作。隨著對科學的投入越來越大，重大科學成就大部分都是大科研集團或大集團合作的產物，科學已日益成為一種龐大的社會工程，進入了所謂的“大科學”時代。同時，研究和創新活動越來越國際化，國際科技合作已經打造了“自下而上”的跨國全球科技網絡，改變了各國和全球的科研模式。深層次的國際合作能夠達到資源優化配置，取得重大技術突破和高水平的研究成果。

隨著創新全球化的發展和全球科技革命與產業變革的加速，國內航空企業需要積極尋求與西方發達國家在科技創新領域的深度合作，積極拓展雙方合作的深度和廣度，不斷提升企業在合作中的科技地位和主動性，進一步拓寬科技合作所關注的領域。

四、合作對策

（一）在“主制造商

供應商”模式下，采用ESI，實現項目供應商協同研制。

中國商飛新研項目供應商管理采用早期供應商介入（Early Supplier Involvement，ESI）的形式，即主制造商在產品開發初期就選擇好了一級供應商，并使這些供應商從一開始就介入飛機主要系統、部件及組件的設計和研發過程中，共擔風險。上飛院多年的型號項目供應商管理經驗表明，早期供應商介入（ESI）飛機的開發過程并開展協同研制，可為項目發展帶來諸多收益：

1.在技術方面，主制造商使用供應商專長和經驗，增加了在飛機設計/市場營銷早期實現市場要求目標（MRO）及設計要求目標（DRO）的機會，同時通過共享收益來激勵供應商分享專利技術。

2.在進度方面，盡早發展與供應商之間的關系，可以幫助消除飛機研制過程中的冗余，從而縮短整個研制周期。如果供應商盡早參與制造流程的開發，則可以建議可能更適合的設備類型，顯著加快生產周期。

3.在成本預算方面，在主制造商向客戶推介飛機或向供應商購買產品服務之前，供應商可以對制造產品或提供服務的成本進行預測，對產品或服務開發所需的資源進行真實評估，從而使主制造商避免高昂成本，為項目確定預算方案做出巨大貢獻;同時，主制造商與供應商聯合定義產品和服務，可以共同承擔研制成本及項目風險。

4.在質量方面，供應商能夠幫助主制造商制定質量要求，以最高效的方式服務客戶;同時，如果供應商知曉主制造商的質量要求，能夠杜絕后期的不合格品或返工現象，有助于降低質量管理成本。

在ARJ21-700和C919項目上，上飛院與國外系統供應商在各研制階段（如圖1所示）協同工作內容如下：

（1）在總體方案定義（Joint Concept Definition Phase，JCDP）階段，針對可行性論證確定的飛機總體概念方案，分配飛機級需求，聯合供應商開展權衡分析、系統需求及功能定義、概念定義，確定最優的飛機總體技術方案，制造、試驗試飛和客戶服務總方案。

（2）在初步設計（Joint Definition Phase，JDP）階段，聯合供應商開展初步設計，與供應商簽訂接口控制文件（ICD）和接口數據文件（IDD）、合作意向書及合同，并通過初步設計評審（PDR），凍結飛機級功能和需求基線，并以此開展市場推介，獲得客戶訂單。

（3）在詳細設計階段，由供應商負責完成系統設備和零部件的詳細定義，制定零件清冊、裝配數據集、安裝數據集、電子原理圖、線束數據圖和應力分析報告，更新系統定義圖（SDD）、接口控制文件（ICD）和接口數據文件（IDD），提供設計更改建議及影響分析，并通過詳細設計評審（DDR），發放產品設計數據，凍結飛機設計基線。

（4）在全面試制和試飛取證階段，由供應商交付最終產品用于飛機總裝和試驗;協同完成飛機的適航審定，保證全機和子系統取證;凍結全機和子系統產品基線，保證飛機按時、按質的交付。

其中，系統供應商協同研制過程則遵循民用航空標準SAE ARP 4754A《民用飛機和系統開發指南》，分為三個階段（如圖2所示）：

（1）系統的分解和定義。將飛機的需求定義和設計要求分解到系統，明確系統的需求定義、設計要求及構型定義

（2）系統的設計和制造。完成系統詳細設計，建立系統數字樣機，參與飛機的全局協調，發放工程數據，完成零件制造。

（3）系統的集成和驗證。完成系統裝配，按交付狀態進行規定的驗證和試驗，確保系統滿足適航等設計要求，支持飛機適航取證。

關于供應商協同研制的組織形式，上飛院針對每個工作包與供應商組成產品集成團隊（Integrated Product Team，IPT），負責完成工作包合同和工作說明（Statement Of Work，SOW）所確定的工作內容，保證本工作包與其他供應商和工作包的集成，確保交付物滿足進度、質量、技術、適航等要求。

實踐證明，該組織形式有利于快速發現和解決飛機系統集成中出現的功能和物理問題，降低設計風險;有助于更好地利用供應商的專業知識，充分吸收跨學科、跨專業的專家經驗，實現知識共享，避免走彎路;同時加深與供應商之間的合作關系。

（二）利用項目國際合作，加快主制造商產品研制能力提升

近年來，隨著我國國民經濟的快速發展、國家整體實力的增強以及居民消費結構的不斷升級，我國民用航空運輸業發展呈現出快速增長的態勢，在世界運輸市場的地位不斷提高。

對于國外航空企業來說，我國已經成為21世紀最具潛力的市場之一，因此自然也成為其市場開拓的重要目標。這些企業為了獲得更大的利益，或是為了在與對手競爭中搶占先機，往往會通過開展深度技術合作的方式向合作對象釋放更多的善意，以期獲得更多的市場份額。

借此之際，上飛院積極加強與國外企業在研發領域的合作，不斷提升“引進來”的層次，通過開展增強型或互補型合作，提升自身研發能力。

以ARJ21公務機為例，2014年中國商飛為滿足國內外客戶對公務機細分市場需求，進一步提高國內民機研發、制造和客戶服務水平，更好地服務國家經濟、民生、科研等領域高質量發展，啟動了國內首個國產飛機改公務機項目，并于2015年6月確定荷蘭福克客服公司作為公務機的客艙改裝合作供應商，在ARJ21700基礎上進行改裝并共同開展適航取證。

截至目前，上飛院與外方已展開了為期5年多的項目合作。在福克公司的積極參與配合下，項目于2015年11月完成初步設計，2016年9月完成內飾內設、結構降噪等各系統的關鍵設計，2017年8月完成公務機客艙改部分圖樣發放和詳細設計，2018年6月公務機正式開始改裝，目前改裝已基本完成，并于2020年5月23日取得特許飛行證，已進入試驗試飛階段。

與福克在該項目上的成功合作，使上飛院形成了公務機系統集成和客艙設計能力，實現了高端內飾設施、先進客艙娛樂功能，攻克了公務機設計改裝技術;論證了公務機特殊運行規則要求，確立了公務機審定基礎，建立了公務機適航審定專用技術條件，突破了公務機適航取證技術，打破國外技術壁壘，使上飛院具備了公務機改型設計核心能力，為后續機型改型積累經驗。

（三）不斷提升合作層次，深化與國外供應商的研發合作。

關鍵核心技術是國之重器，對推動我國經濟高質量發展、保障國家安全具有十分重要的意義，大飛機事業高質量發展必須實現關鍵核心技術自主可控，把發展主動權牢牢掌握在自己手里，為國家經濟發展提供有力科技保障。

為此，中國商飛堅持開放合作，本著共商共識、共建共享、長期合作、互利共贏的原則，依托現有型號平臺力促與國外供應商在系統研制等方面開展深入合作，由上飛院與供應商共建聯合工程中心（Center of Engineering，CoE），承擔系統級設計、集成和驗證工作，進一步拓展國際合作的深度和廣度。上飛院已與多家國外供應商在不同產品上接洽商討CoE合作。

（四）推動研發合作方多元化，構建多層次合作體系。

由于大飛機產業具有很強的戰略意義，各國在大飛機領域開展合作并不僅僅出于經濟上的考慮，國際間合作往往會受到政治因素的影響，有時經濟利益會讓位于政治利益。隨著中國的崛起，一些發達國家將中國視為潛在的競爭對手，對于戰略性行業正常的交流與合作進行泛政治化的考量，對高精尖航空技術的出口和轉移實施嚴格管制，特別是針對跨國供應商的合作施以諸多限制。

為此，針對大飛機研發合作，上飛院采取了更為靈活、有效的方式，合作方不僅限于國際航空產品制造企業，同時進一步推動研發合作方的多元化，積極與國外高校、高科技企業開展多層面的研發合作與交流，這對于提升我國大飛機的整體研發能力也是大有裨益。

通過與國外高水平研發機構的合作，可以使主制造商在關鍵領域實現高起點介入，從而有效推進相關研發活動的開展。例如，上飛院與澳大利亞先進復合材料結構有限公司（以下簡稱“澳復材”）的交流合作始于2010年4月，上飛院主動邀請澳復材專家來院討論雙方在C919飛機研制上的潛在合作領域。2011年2月，應上飛院邀請，澳復材總經理一行來訪進行技術交流。通過交流，結合澳復材的技術優勢，上飛院確定了與其就升降舵初步設計、適航取證，以及鳥撞模擬分析和復合材料成本分析等領域開展合作。2011年4月1日，雙方簽訂了項目合同，正式開始合作。

在上飛院與澳復材的合作中，雙方技術人員頻繁的交流互訪，進行技術交流和聯合工作，保證了項目順利的推進和成果的滿意交付;此外，通過與澳復材一流的設計研發人員交流共事，走出國門的工程師不僅開拓了眼界，而且學習到復材結構設計、鳥撞分析、成本分析等領域的先進國際實踐。

同時，商用飛機研發所涉及的領域極具廣泛性，須時刻關注在專業技術領域內前沿新技術的基礎性研究，這也是高等學校，特別是研究型大學的優勢所在。為此，上飛院也在不斷推進與國際性研究機構、高水平研究型大學之間的聯系，共同開展科學技術研究，建立研究合作伙伴關系，不斷提高國際合作水平。

以校企合作為例，2017年9月上飛院、上海交通大學、愛丁堡大學共同舉辦了首屆COMAC國際科技創新周活動，來自不同國家、不同學科領域的專家、學者，圍繞“交流基礎學科、探索前沿科技、解決疑難問題、促進創新合作”的主題，集智研討、交流碰撞，此次活動共開展了18場技術研討、6場合作對接、形成了21個專題報告、簽署了4份校企合作備忘錄與協議、達成了24項合作意向，取得了豐碩成果，探索了國際間校企合作的新模式，通過學術交流加快相關科研課題落地實施、推動產學研結合。

（五）在良好的條件加持下，加強與歐盟及其成員國的科研合作

自中國與歐盟1975年建交以來，雙邊關系經歷了許多曲折，但伴隨著經濟全球化的迅猛發展，中國與歐盟眾多共同或相似的經濟與政治利益訴求，為雙方合作打下良好基礎。雙方沒有直接的利益沖突，在經濟上又有很大的互補性，在國家發展戰略上，中國目前進一步改革開放，歐盟正進一步擴大，雙方都強調文化的多樣性和寬容性，并主張通過對話與合作增進了解互信。這一切要素為中國和歐盟的合作提供了良好的政治背景。

一直以來，上飛院高度重視與歐盟及其成員國的技術交流合作。2008-2019年，上飛院與該地區企業的合作占比59%，涉及德國、英國、意大利、法國、荷蘭、丹麥和奧地利，合作投入遠遠超出其他地區。

同時上飛院積極參與中歐民用航空國際科技合作論壇、中英航空工作組、中荷航空科技論壇和德國航空工業協會。例如，2008年至今，上飛院通過中荷航空科技合作平臺，與荷蘭航空機構開展了一系列合作，為ARJ21和C919的構型選擇、設計研制、適航取證和客戶服務提供了有力的保障，主要有：與德-荷風洞機構DNW合作，先后完成了ARJ21和C919飛機十余項風洞試驗項目;與荷蘭福克公司開展ARJ21公務機改裝和EWIS優化項目;與荷蘭國家航空航天實驗室NLR開展了C919項目合作;與代爾夫特理工大學合作舉辦了民機設計專題培訓班等。

通過利用這一高水平合作平臺，上飛院可以接觸到更多的合作伙伴，建立與歐盟多國同時合作的多邊關系，使國際合作能夠更好地為大飛機研發服務。

五、總結思考

上飛院多年的國際合作經驗表明，在國際合作中，要有明確的合作需求和目標，要有足夠的信心與所有潛在伙伴合作，要有耐心不輕易拒絕一切可能的合作機會，要有博大的胸懷積極主動地開展合作。這就是中國商飛所提倡的“共建生命共同體，共享美好未來”。