國(guó)產(chǎn)大客機(jī)C919為何總是延期?
2015-11-03 作者:張仲麟 來(lái)源:觀察者網(wǎng) 點(diǎn)擊量: 打印本頁(yè) 關(guān)閉
自2008年C919項(xiàng)目正式啟動(dòng),到現(xiàn)在C919項(xiàng)目已經(jīng)經(jīng)過(guò)了7年。而在2015年的11月,這個(gè)項(xiàng)目啟動(dòng)7周年之際,第一架C919也即將下線。這代表著中國(guó)航空業(yè)在民用航空領(lǐng)域的一次里程碑式的進(jìn)步。
與“民航前輩”的對(duì)比
C919并不是商飛的第一款產(chǎn)品,但相比實(shí)驗(yàn)性質(zhì)更濃的ARJ21客機(jī),C919想要“賺大錢”的意圖更加明確,該機(jī)定位上就瞄準(zhǔn)著民航市場(chǎng)中最大的一 塊:170座級(jí)窄體干線中程客機(jī)。這類客機(jī)目前的代表產(chǎn)品是波音737系列與空客A320系列,在世界民航市場(chǎng)中占據(jù)著大半份額。對(duì)于國(guó)內(nèi)航空公司而言, 絕大部分航線都由此類飛機(jī)執(zhí)行,而C919主打的經(jīng)濟(jì)性與可維護(hù)性主要瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)航線市場(chǎng)。
作為同級(jí)民航客機(jī)中使用范圍最廣的機(jī)型,波音737幾乎可以算得上是該級(jí)別客機(jī)的一個(gè)標(biāo)桿。從80年代中國(guó)民航市場(chǎng)化開始,波音737系列就是我國(guó)民航的主力機(jī)型。從最早的波音737-200到現(xiàn)在的737-900,中國(guó)天空上的波音737已經(jīng)換了好幾茬,C919在面世之后,所面對(duì)的最大對(duì)手自然就是龐大的波音737家族。
雖說(shuō)波音737系列有著技術(shù)成熟,市場(chǎng)廣大等優(yōu)點(diǎn),但與C919相比,這一上世紀(jì)六十年代技術(shù)發(fā)展而來(lái)的客機(jī)有著諸多缺點(diǎn)。其中最為明顯的是,在上世紀(jì)60年代民航客機(jī)的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)體積較小,翼下高度的要求并不多,波音737的起落架也較短。然而隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展,民航客機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)也從渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)變成了渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。而高性能的大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)體積越發(fā)的龐大,這使得波音737翼下高度不足的問(wèn)題越發(fā)突出。
目前主流的波音737-800客機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)為了保持離地高度,外形接近橢圓形,而到了最新一代裝備Leap-1系列的波音737MAX時(shí),因?yàn)楦叨认拗疲摍C(jī)不得不使用只有1.78米直徑的風(fēng)扇,而A320NEO和我國(guó)C-919使用的Leap-1發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇則有1.98米。一般來(lái)說(shuō),渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)涵道比越大,那么發(fā)動(dòng)機(jī)效率就越高,因此雖然采用一個(gè)系列的發(fā)動(dòng)機(jī),波音737MAX的先天不足就使其在經(jīng)濟(jì)性上要輸給空客A320NEO和C919一籌。

波音737-400的CFM56引擎

澳大利亞皇家空軍用737-800改裝的空中警戒管制機(jī)正視圖,可明顯看出發(fā)動(dòng)機(jī)為了離地高度對(duì)外形作出的妥協(xié)
陳舊的機(jī)體設(shè)計(jì)讓波音737家族不得不在很多設(shè)計(jì)上妥協(xié),機(jī)翼離地高度不夠無(wú)法采用一些高性能大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)只是其中之一。貨艙的設(shè)計(jì)使得波音737始終無(wú)法使用如AKH之類的集裝箱器(ULD),只能使用裝卸效率低下的散貨艙。

使用集裝箱器的飛機(jī),裝載效率比散貨艙飛機(jī)高了很多,C919同為集裝箱器裝載
而相比之下,設(shè)計(jì)于21世紀(jì)的C919飛機(jī)沒(méi)有這些娘胎里帶來(lái)的問(wèn)題。可以盡情選擇高性能低油耗的新型大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。即將下線的C919即采用CFM的最新產(chǎn)品LEAP1發(fā)動(dòng)機(jī)。且C919的貨艙設(shè)計(jì)可以使用集裝箱器,大幅提高了現(xiàn)場(chǎng)航班保障的效率。
另外,與目前市場(chǎng)上的同類飛機(jī)相比,C919機(jī)身使用最新的第三代鋁鋰合金,中央翼與平尾安定面使用復(fù)合材料,與leap1發(fā)動(dòng)機(jī)的C919在燃油上可以節(jié)約15%。在操控上也采用電傳操控與側(cè)桿設(shè)計(jì),大幅簡(jiǎn)化了操作,降低了培訓(xùn)難度,提高飛行中的安全性。光從性能上來(lái)看,C919的性能數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,與尚未交付使用的737MAX與A320neo相近。
雖然目前C919的價(jià)格高于737MAX和A320NEO,導(dǎo)致市場(chǎng)對(duì)其不是很看好。然而需要指出的是,C919目前訂單數(shù)為517架,737MAX為2869架,A320neo為4307架,而研發(fā)成本是攤?cè)朊考茱w機(jī)之中的,C919訂單數(shù)少于另兩家是其單價(jià)較高的原因之一。隨著C919訂單數(shù)的上升,該機(jī)價(jià)格也會(huì)更具有競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)民航市場(chǎng)有著極高的發(fā)展速度,筆者每周都能看到國(guó)內(nèi)航空公司有新飛機(jī)加入機(jī)隊(duì),在這樣的發(fā)展速度之下,C919在國(guó)內(nèi)民航想必有著大好前景。而隨著一帶一路的全面推進(jìn),C919打開國(guó)際市場(chǎng)也只是時(shí)間問(wèn)題。
不得不承受的延期
C919自研制開始至今,“延期”恐怕是該機(jī)研制中最多見的負(fù)面消息之一。不少關(guān)心中國(guó)航空工業(yè)的人因此批評(píng)商飛的技術(shù)水準(zhǔn)和工程能力,但對(duì)于C919這樣重視利潤(rùn)和全球采購(gòu)的項(xiàng)目而言,研制中的延期,很多時(shí)候不是商飛一家能完全避免的。
俗話說(shuō)得好,一個(gè)好漢三個(gè)幫,貴為世界民航飛機(jī)制造業(yè)領(lǐng)頭羊的波音也離不開大大小小的全球供應(yīng)商。每年波音都需要向供應(yīng)商采購(gòu)十大類別產(chǎn)品。總結(jié)起來(lái)就是:發(fā)動(dòng)機(jī)靠供應(yīng)商,航電靠供應(yīng)商,操控系統(tǒng)靠供應(yīng)商,機(jī)身和機(jī)體部件也靠供應(yīng)商。此前波音787剛剛交付使用時(shí)鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的鋰電池起火事件,就是由于日本電池供應(yīng)商不給力的結(jié)果。
商飛在C919研制生產(chǎn)中采用的也是如波音一般的“制造商—供應(yīng)商”模式,在商飛的供應(yīng)商列表中,我們能看到許多航空愛(ài)好者和軍迷們耳熟能詳?shù)拿帧?/p>

C919項(xiàng)目是由商飛制定政策,上飛廠作為直接執(zhí)行者,向各個(gè)供應(yīng)商下發(fā)訂單,然后根據(jù)供應(yīng)商提供的部件來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)整合。可以看出,C919客機(jī)機(jī)身、機(jī)翼等結(jié)構(gòu)部分主要由中航工業(yè)所下屬的成飛、洪都、沈飛和西飛等飛機(jī)生產(chǎn)廠來(lái)制造。這些廠家都是國(guó)內(nèi)主要的航空工業(yè)廠家,多數(shù)都有著為波音“代工”相關(guān)大飛機(jī)部件的經(jīng)驗(yàn),西飛還有著自己的大型飛機(jī)產(chǎn)品,基本都準(zhǔn)時(shí)完成了各自部件的生產(chǎn)。
值得注意的是,上述諸多子系統(tǒng)的國(guó)外供應(yīng)商大部分與中航工業(yè)旗下相應(yīng)單位成立了合資公司,承擔(dān)研發(fā)與生產(chǎn)任務(wù)。如媒體關(guān)注的南京機(jī)電為C919提供的液壓、燃油、環(huán)控三大系統(tǒng),就屬此類。
這種模式在大規(guī)模生產(chǎn)后可以降低成本,但在研制階段,這種模式意味著C919的進(jìn)度不光是商飛一家的責(zé)任,相關(guān)供應(yīng)商能否及時(shí)提供滿足商飛需求的組件也是項(xiàng)目準(zhǔn)時(shí)的重要因素。
筆者自商飛消息人士處獲悉,當(dāng)遇到供應(yīng)商提供的子系統(tǒng)在系統(tǒng)集成中發(fā)生“水土不服”的狀況時(shí),通常有這么兩個(gè)解決方法:1.要求供應(yīng)商修改原設(shè)計(jì),以滿足系統(tǒng)集成中的要求。2.自己修改原本的設(shè)計(jì)方案,使得新設(shè)計(jì)方案能順利使用供應(yīng)商所提供的子系統(tǒng)。由于不少子系統(tǒng)供應(yīng)商是國(guó)外供應(yīng)商,如若修改供應(yīng)商所提供的子系統(tǒng)設(shè)計(jì),將牽扯到一堆合同變更等扯皮事。等到扯皮完成少說(shuō)也得花個(gè)一年半載的。相比之下,反倒是商飛自己修改原設(shè)計(jì)更快一些,但這也導(dǎo)致了整個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)一改再改。
以發(fā)生在ARJ21上的起落架修改設(shè)計(jì)為例,2009年上半年ARJ21起落架發(fā)現(xiàn)在應(yīng)急放時(shí)無(wú)法達(dá)到預(yù)定設(shè)計(jì)目標(biāo)。隨后設(shè)計(jì)人員使用蓄壓器應(yīng)急解決這個(gè)問(wèn)題,但是不符合適航當(dāng)局的相關(guān)適航安全飛行規(guī)定,只是解決了試飛問(wèn)題。到了2011年通過(guò)大量試驗(yàn)與分析才找出起落架應(yīng)急放的問(wèn)題所在。2011年10月找出了解決方案,并提交給起落架供應(yīng)商——利勃海爾公司。而到了2013年初,按照全新圖紙生產(chǎn)好的起落架才交付。從ARJ21發(fā)現(xiàn)起落架問(wèn)題到設(shè)計(jì)上解決起落架問(wèn)題,前后耗時(shí)兩年多。而將新的子系統(tǒng)要求訂單發(fā)送往供貨商,到拿到供貨商所提供的子系統(tǒng),又耗時(shí)一年半左右。
對(duì)于正在研制的C919而言,類似的情況同樣存在,無(wú)論是原型機(jī)制造中還是試飛中,各種意想不到的挫折都會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目的延宕。對(duì)此,我們還得做好充分的思想準(zhǔn)備。

此前舉行的后機(jī)身前段交付儀式
除了民航,C919還能干啥
民用成熟飛機(jī)應(yīng)用在軍用領(lǐng)域中的例子比比皆是,如由英國(guó)彗星客機(jī)發(fā)展而來(lái)的獵迷反潛巡邏機(jī),由波音737發(fā)展而來(lái)的美國(guó)P8反潛巡邏機(jī)等。由于民航客機(jī)相對(duì)于軍用運(yùn)輸機(jī)有著人員舒適性好,內(nèi)部空間大,適合長(zhǎng)時(shí)間飛行任務(wù)等優(yōu)點(diǎn),很適合改造為軍用飛機(jī)使用。目前我國(guó)空軍所使用的巡邏機(jī)為運(yùn)八高新系列,若C919用于軍用領(lǐng)域,相信可以憑借其世界先進(jìn)水平的性能發(fā)展出一款性能優(yōu)異的反潛巡邏機(jī)。且作為一個(gè)中型空中平臺(tái)在軍用特種飛機(jī)領(lǐng)域有著很大的發(fā)展前景。
這樣的觀點(diǎn)在諸多媒體上都見到。但因?yàn)榉N種原因,不少媒體一廂情愿地認(rèn)為,只要C919能夠使用,中國(guó)就能用該型機(jī)改造出各種軍用改進(jìn)型。從現(xiàn)在C919的情況看,這樣的想法無(wú)疑有些圖樣圖森破。
目前C919諸多子系統(tǒng)是全球采購(gòu),其中不少組件系統(tǒng),包括發(fā)動(dòng)機(jī)、飛控系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備都來(lái)自西方,用途嚴(yán)格限定為民用,若要用于軍事用途,不僅會(huì)因?yàn)檫`反合同引發(fā)西方企業(yè)的追究,還可能因?yàn)楹献髦袛鄬?dǎo)致民用型C919客機(jī)的生產(chǎn)和維護(hù)出現(xiàn)問(wèn)題。
不難看出,如果要實(shí)現(xiàn)軍用改進(jìn),C919必然不可能繼續(xù)采用西方國(guó)家提供的諸多子系統(tǒng)。而想要全面攻克包括國(guó)產(chǎn)大型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)在內(nèi)的各種關(guān)鍵技術(shù),對(duì)中國(guó)的航空工業(yè)而言并非易事。盡管理論上C919可以“降檔”使用舊式的D-30KP-2作為動(dòng)力勉強(qiáng)起飛,但為如此先進(jìn)的飛機(jī)平臺(tái)配備如此落后的發(fā)動(dòng)機(jī)并專門組織設(shè)計(jì)試飛,這本身就是不明智的選擇。目前C919上有諸多子系統(tǒng)已經(jīng)采用了國(guó)產(chǎn)設(shè)備,其液壓、燃油、環(huán)控系統(tǒng)就是由中航工業(yè)旗下南京機(jī)電所提供的。最為關(guān)鍵國(guó)產(chǎn)大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)也已經(jīng)進(jìn)行了相當(dāng)時(shí)間的空中試車。
若能確保時(shí)間節(jié)點(diǎn),隨著國(guó)產(chǎn)化率的逐步提高,使用國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品替代后,或許我們可以看到空軍的序列之中增加很多從C919發(fā)展而來(lái)的空中特種平臺(tái)。
如何看待C919上的進(jìn)口產(chǎn)品
與20世紀(jì)初手工作坊就能打造出一架飛機(jī)不同,現(xiàn)代大型民航客機(jī)是一個(gè)國(guó)家工業(yè)金字塔的最頂端,可以說(shuō)是工業(yè)皇冠上的寶石。一架大型民航客機(jī)牽扯到工業(yè)的各個(gè)方面,從最基礎(chǔ)的鉚釘,到最核心的發(fā)動(dòng)機(jī),由表及里,無(wú)一不是一個(gè)國(guó)家,一個(gè)地區(qū)工業(yè)實(shí)力的體現(xiàn)。夢(mèng)想客機(jī)波音787與空客旗艦客機(jī)A380分別代表著美國(guó)與歐洲的工業(yè)成就。同時(shí)也代表著美國(guó)與歐洲自五十年代進(jìn)入噴氣時(shí)代以來(lái)所積累的技術(shù)底蘊(yùn)。
新中國(guó)在奮發(fā)圖強(qiáng)工業(yè)化的進(jìn)程中也在不斷嘗試沖擊這顆工業(yè)皇冠上的寶石,最為著名的嘗試則是八十年代上飛所主導(dǎo)的708項(xiàng)目,即俗稱的運(yùn)十。運(yùn)十是中國(guó)大飛機(jī)嘗試中最接近成功的一次,至今仍充滿爭(zhēng)議。
一方面,當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)條件難以長(zhǎng)時(shí)間支持這一項(xiàng)目的繼續(xù)開發(fā),更難以將這個(gè)充滿技術(shù)探索的項(xiàng)目“扭虧為盈”;另一方面,即使不考慮成本,以八十年代中國(guó)工業(yè)基礎(chǔ),想要形成一條完整的供應(yīng)運(yùn)十的鏈條也是不可能完成的。盡管中國(guó)在此后幾十年的航空工業(yè)發(fā)展中,通過(guò)其他項(xiàng)目的研制和基礎(chǔ)技術(shù)水平的提升,勉強(qiáng)具備了制造國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ),但即使到今天,中國(guó)研發(fā)C919與波音737MAX、空客A320NEO競(jìng)爭(zhēng),依然是用自己并不厚實(shí)的工業(yè)底子和三十多年磕磕碰碰的經(jīng)驗(yàn)與對(duì)方雄厚的工業(yè)實(shí)力、六十多年的經(jīng)驗(yàn)相抗衡。
有些航空愛(ài)好者看著西飛大運(yùn)鯤鵬上天,迫切想看到完全國(guó)產(chǎn)的民航大型客機(jī)上天,這樣的急切愿望也是可以理解的。然而用于商業(yè)運(yùn)營(yíng)的大型民航機(jī),其要求與軍用大型運(yùn)輸機(jī)截然不同,這是客觀規(guī)律、基本法則所決定的。
這意味著在軍用飛機(jī)上,我們可以承受較高的成本、較低的壽命甚至較高的故障率來(lái)獲得可用的飛機(jī),但在民用飛機(jī)上,無(wú)視安全性和成本不僅會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目因?yàn)闆](méi)有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力而被市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)淘汰,還是對(duì)無(wú)數(shù)乘坐民用飛機(jī)的旅客生命的不負(fù)責(zé)任。
當(dāng)今在民航機(jī)的安全制度嚴(yán)格到飛機(jī)上使用的每一顆鉚釘都要通過(guò)適航審定認(rèn)證——可以參見《中航工業(yè)航標(biāo)首批C919緊固件獲適航批準(zhǔn)標(biāo)簽》等新聞。這種對(duì)安全近乎變態(tài)的要求是世界民航業(yè)安全的保障,也是飛機(jī)之所以成為最安全的交通工具的原因。
對(duì)民用國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)而言,在國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品達(dá)標(biāo)且符合經(jīng)濟(jì)性原則之前,使用外國(guó)供應(yīng)商提供的產(chǎn)品甚至分系統(tǒng),并非中國(guó)航空工業(yè)的無(wú)能,而是客觀規(guī)律要求下的必然選擇。
對(duì)于中國(guó)航空工業(yè)來(lái)說(shuō),追逐領(lǐng)跑的歐美,也摘下大飛機(jī)這一頂桂冠是夢(mèng)寐以求的榮耀。然而路要一步步走,飯要一口口吃,大飛機(jī)的配套工程需要整個(gè)國(guó)家來(lái)支持,需要整個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的提高。雖然進(jìn)入21世紀(jì)后,我國(guó)已經(jīng)成為了世界第二大經(jīng)濟(jì)體,錢袋子空前的鼓。然而工業(yè)上的追趕不僅僅是有錢就行的,需要的不僅僅是投入數(shù)以百億計(jì)的錢,以幾十年計(jì)的大量時(shí)間,也需要數(shù)以億計(jì)、在中國(guó)個(gè)巨大的工業(yè)化機(jī)器中默默無(wú)聞的從業(yè)者們辛勤的汗水。這一切都需要時(shí)間,一口吃不成胖子,羅馬不是一天建成的,大飛機(jī)也不是幾年就能造出來(lái)的。
2008年底,中國(guó)民航商業(yè)運(yùn)輸機(jī)隊(duì)規(guī)模為1259架,而到了2015年底,這個(gè)數(shù)字預(yù)計(jì)將超過(guò)2500架。短短7年時(shí)間內(nèi),民航機(jī)隊(duì)規(guī)模就增加了一倍,中國(guó)已然成為繼美國(guó)與歐盟之后第三大航空市場(chǎng)。美國(guó)與歐盟都有著自己的大型客機(jī)生產(chǎn)廠——波音與空客,而中國(guó)在即將成為與美國(guó)歐盟平起平坐的航空市場(chǎng)時(shí),也將有自己的大型客機(jī)生產(chǎn)廠——商飛。
或許在不久的將來(lái),世界民航市場(chǎng)將迎來(lái)A(空客)B(波音)C(商飛)三足鼎立的情況,這樣才符合中國(guó)在民航界中的地位。
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