[原创]制造穷人坐得起的大飞机

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导读:制造穷人坐得起的大飞机 文/鹰临天下 2007年 12月29日,温家宝总理专程赶赴西安飞机工业(集团)有限责任公司视察。温总理指出,自主研制大飞机是中共中央、国务院作出的重大战略决策,这意味着中国人要用自己的双手和智慧制造出在世界上有竞争力的大飞机。什么叫有竞争力?就是要实现批量生产,并且达到安全、经济、舒适这三项重要目标,在国内、国际市场上有竞争力。 温总理所指的在世界上有竞争力的大飞机,明显是指中国大飞机中的民用客机(以下简称大飞机)。那该如何落实温总理的指示呢?作为一个航空体制外人士,鹰临就此
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制造穷人坐得起的大飞机

文/鹰临天下

2007年 12月29日,温家宝总理专程赶赴西安飞机工业(集团)有限责任公司视察。温总理指出,自主研制大飞机是中共中央、国务院作出的重大战略决策,这意味着中国人要用自己的双手和智慧制造出在世界上有竞争力的大飞机。什么叫有竞争力?就是要实现批量生产,并且达到安全、经济、舒适这三项重要目标,在国内、国际市场上有竞争力。

温总理所指的在世界上有竞争力的大飞机,明显是指中国大飞机中的民用客机(以下简称大飞机)。那该如何落实温总理的指示呢?作为一个航空体制外人士,鹰临就此抛砖引玉,冒昧的谈一谈自己的浅见。

首先,鹰临天下认为要明确飞机的定位。也就是大飞机是干什么的?我们要造什么样的大飞机?

第一要明确大飞机的性质。

民航通常所说的干线客机,是指飞行于国内大中城市和国际航线的客机,一般是130座以上,一排6个座位,航程大于3000公里。200座以下的一般被称为小干线客机,200座以上被称为大中型干线客机。现在就可以很清楚的看出,大飞机就属于小干线客机,比支线客机技术含量要高得多,但只是大飞机的入门级水平。

把大飞机定位于小干线飞机,同时也避开了大中型飞机的激烈竞争。这是市场利润最丰厚的一块,波音、空客是绝对不可能让中国大飞机“和平共赢”的。苏俄式客机就是被它们联合封杀的,我国进入的是干线飞机里利润最薄的一块,风险相应小一些。

第二要明确大飞机的市场。

欧美市场是波音空客的大本营,早期欧美不可能给我们发适航证。这块市场是不容许失败的,一次倒下可能永远也爬不起来,所以大飞机在做大做强前也不能进入。

大飞机应定位于国内和亚非拉及大洋洲国家。亚非拉及大洋洲国家都不生产大飞机,虽然用欧美的适航证,但市场准入远远没有欧美严格。很多国家国民的收入也和我国的平民差不多,航班还在大量使用图154和二手的波音、空客飞机,对大飞机最大的要求就是安全便宜。所以中国要造穷人坐得起的大飞机,这是一个非常广阔的市场。

第三要明确大飞机的机型。

大飞机有两种方案。一种是150座的单通道窄体客机。按一排6个座位计算,150座有25排座,机长39米左右(略小于运十的42.933米机长),机宽3.8米左右。另一种是双通道的200至300座宽体客机,机宽5米左右,也还属于小型宽体客机。(国际上一般把一排8个座位的称为小型宽体客机,一排9个座位的称为中型宽体客机,一排10个座位的称为大型宽体客机。)

但中国并不掌握宽体客机合金材料的制造工艺,更不掌握宽体客机的制造原理、工艺装备、生产流程。空客波音肯定是不能指望的。俄罗斯有伊尔86/96宽体客机的制造经验,也愿意与中国人合作。但如果在合作过程中出现问题,大飞机在2020年肯定上不了天。有伊尔76迟迟未能交货的教训,还是小心谨慎为妙。

所以制造单通道窄体客机是中国最现实最稳妥最安全的选择。中国有运十的全流程生产经验,有与波音空客长期合作分包的经验,有这方面的物质基础和技术人才。也只有这样,才能保证自主研发的独立性、主导性。所谓自主研发,就是指中国不依靠任何外力(发动机除外),仍能保证在2020年前让大飞机上天。这个大飞机可能技术指标差一些,但基本性能是没问题的。在这个原则和基础上,再进行国际间的技术合作。

第四是明确大飞机的航程。

对于民用客机而言,除了载客量,最重要的就是航程了。大飞机能飞多远,当然与发动机耗油量有关,也与机内燃油量有关。由于发动机研发一般要落后于大飞机3年左右,所以刚开始大飞机肯定要用外国发动机。

西方供干线飞机用的大推力发动机一般每小时耗油3吨左右,俄罗斯同型号发动机一般每小时耗油5吨左右。作为干线飞机,大飞机最起码能执行3000公里航线任务,估计飞行4小时左右。如果采用西方发动机,加上1小时30分备用油量(假定备用机场需继续飞1小时,在机场跑道等待降落30分钟),再加10%备用油,机内燃油量最起码要保证在23吨。如果要在第三地起落一次,还得多加4吨油(起飞差不多要耗油4吨)。折合成燃油航程,大概是5000公里。

其实这个指标对国内航班并不是很重要,因为国内基本不存在这么远的备用机场。但这对亚非拉和大洋洲市场却极为重要。这些国家的机场距离不一,短的只有几百公里,长的则在1000公里以上。国家之间的航班或距离远一点的国内航班很少超过3000公里,中途还得经第三地上下客。用航程5000公里的大飞机执行3000公里的航班,会让乘客产生一种安全感,与短途乘客喜欢坐干线飞机是一个道理。

而且亚非拉国家机场条件较差,大多数机场条件非常简陋,有的仅有一条跑道,甚至是土路道。机场地面设施和配套交通设施缺乏,甚至连航空煤油都是用飞机运过来的,价格非常昂贵。有些中转机场可能不具备加油条件或者是加油等待时间很长,也有可能因天气原因关闭机场无法加油而备用机场距离又太远,甚至有些航班要求第三地不加油以节省时间和地面服务费用,长航程飞机就发挥了重要作用。

大洋洲国家除去澳大利亚和新西兰外,都是比较小的岛国。机场少间隔比较远,中途都是茫茫大海,备用机场也比较远。热带风暴又多,5000公里的航程能保证安全降落在备用机场以外的第三地。

从长远来看,大飞机必须发展能执行4000公里航班的远程型,以增强竞争力。当然,这建立在大飞机基本型商业成功的基础上。

第五要明确中国大飞机不是大支线客机。

大飞机与亚非拉国家使用的支线客机不存在竞争关系,有利于我们进入,应对大飞机的市场前景充满信心。支线飞机一般是指飞行于中小城市及中心城市至乡镇航线,50座至110座左右,航程在600公里到1200公里的小型客机。90座以上的被称为大支线客机。110座至130座是一个模糊地带,有人称为准干线客机,也有人认为那就是干线客机。这个细分市场可谓哀鸿遍野、血流成河。VC-10、快帆、三叉戟、福克100、庞巴迪C110和C130、印尼 N2130都失败了,成了支线客机制造厂家一道不可愈越的禁区。

目前支线客机制造厂家主要是加拿大庞巴迪和巴西航空工业公司(Embraer)两家,占据了世界市场80%以上份额,生产型都在110座以下。我国的ARJ21-900支线客机也是105座。所以中国的小干线客机与亚非拉国家的大支线客机不存在冲突。

现在我们对大飞机已有了一个清晰的认识,形成了大飞机是干什么的和要造什么样的大飞机的共识。接着就是该怎样制造在世界上有竞争力的大飞机?

总的方针当然是要遵照温总理指示,集中整合好大飞机研制生产资源,要靠国家经济实力、科技创新、靠人才,靠每一个设计、制造人员的智慧和创造力。同时还必须有钢铁般的意志、坚强的决心和勇气、百折不挠的精神。那又该如何具体实施呢?由于鹰临并非业内人士,仅就一般性问题略表寸见。

一是如何增强大飞机的安全系数? 事实上前面讲的大油量远航程就重点考虑了安全因素在内,还应考虑到:

(一)是机上设备要全面。亚非拉和大洋洲的很多机场设施非常简陋,通信导航设备落后,甚至没有备份。这就对飞机本身提出了很高的要求,驾驶员必须做好不依赖地面导航独立降落的准备。显然大飞机对此要有清醒的认识。

(二)是要易于操纵。鉴于亚非拉和大洋洲机场条件,大飞机不能追求全电操纵,一定要坚持机电结合,一定要坚持两套以上机械备份。简单地说,就是西方航空电子系统与俄式手工操纵系统的优化。不需要象西方航空电子设备那么“洋”,也不能象俄式手工操纵系统那么“土”,但一定要易于操纵。

(三)是大飞机设计时要多考虑恶劣、极端环境。亚非拉和大洋洲地理环境不一,温度多变。热带沙漠地区昼夜温差很大,白天地表温度能达到60℃至70℃,晚上又在0℃以下,对飞机的疲劳强度提出了很高要求。中北亚国家、南北极冬天气温在零下几十度,且持续时间很长,对合金材料提出了极高的要求。大洋洲的机场大多空气湿度大,含盐分多,热带风暴多,要特别注重抗腐蚀、防雷击。

(四)是大飞机要采用国产“北斗二代”导航系统。

GPS全球定位系统目前虽然是免费的,但我们无法预测2020年情况是否会变化。万一美国不允许大飞机用GPS怎么办?万一美国要对大飞机用的GPS收费怎么办?万一美国GPS发送错误信号怎么办?

所以,即使不出于“自主研发”的民族自豪感,仅仅出于经济和安全考虑,也应该用国产“北斗”。今年中国将发射17颗卫星和神舟七号飞船上天,“北斗”也将于今年为北京奥运会服务。保守一点估计,到2018年中国“北斗”技术已非常成熟并早已产业化。

二是如何提高飞机的经济性?很多人以为飞机发动机省油就经济了,但其它几个方面也非常重要:

(一)是大飞机自重不能太大。原苏联的铸锻冲压等基础工艺不过关,加工工艺也比不上西方,大梁、大衍等飞机主要部件达不到设计要求,只好采取加固的办法,造成飞机“死重”(结构重量)大,结构效率低,耗油量大,运载效率低。西方飞机工艺好,但太注重经济性,设计指标留的余地很少,以至于用户认为欧美飞机不如苏式飞机坚固皮实。

大飞机一是靠先进工艺以减轻机体“死重”大引起的效率低问题,二是要大量采用复合材料以减轻机体重量,但不可冒进。不要怕别人嘲笑我们的飞机落后。市场竞争的准则是什么?是生存第一,是赢者为王。只有生存下来,才能赢得发展壮大的机会。大飞机一开始肯定要比西方的落后,不符合欧美国家乘客的心理需求。但中国大飞机定位的是亚非拉和大洋洲市场。只要大飞机比欧美飞机便宜,比俄式飞机省油,就一定会找到自己的蓝海。只要大飞机飞遍亚非拉和大洋洲,就没人敢嘲笑中国大飞机落后。

(二)是大飞机要易于维护修理,而且维护修理费用要便宜。原苏联的飞机为什么还在第三世界国家大量使用?就因为它易于维护,费用也便宜。大飞机必须汲取苏俄式飞机的这个优点,否则高不成低不就,真的没市场了。

(三)是通用性好。亚非拉和大洋洲国家廉价航空公司多。这些公司大多只采购一种飞机甚至一种机型,以降低成本。很多机场设施差,交通也不便,航材备份少。这就要求大飞机的同一型号要易于拆卸更换,必要时可以拆卸一架或两架飞机的部件来保证一架飞机起飞。很多航空公司都采用过这种方法。

(四)是延续性要强。中国大飞机一定要有自己的特色,不能今天模仿欧美,明天模仿俄罗斯,导致大飞机的后续型号没有继承性延续性。这样的飞机后续型号是不可能被廉价航空公司接受的,因为这相当于两种飞机,会大大提高维护成本。

(五)大飞机的价格至关重要。大飞机定位于让穷人坐得起,首先得让穷国的穷航空公司买得起。在世界上有没有竞争力,便不便宜当然非常重要。光看耗油量是没有意义的,得看飞机全寿命费用。大飞机比同一档次的飞机便宜1000万美元,维护修理费用又比较便宜,总体上比欧美飞机多耗一点油就不是问题。

三 不管是出于安全性还是经济性、舒适性,都必须解决发动机的问题。大推力高涵道比涡扇发动机大量运用了复合材料或钛合金空心宽弦叶片、整体叶盘、整体叶环、单晶叶片等先进技术,是民用大型飞机的心脏。

俄式发动机推力大、油耗大、噪音大、寿命短、小毛病多,由于基础工艺不过关自身重量也大,但发动机对恶劣环境的适应能力强、相对便宜、易于修理、维护费用低。欧美发动机当然好,但非常昂贵又比较娇气,维护和修理费用高。中国大推力发动机的性能应介于俄式和欧美发动机之间,比俄罗斯的要省油要轻巧,比欧美的要便宜要易于维护。

中国大推力发动机已确定由刘大响院士领衔研制,预计要到2023年才能出样机。与很多人想象的相反,民用发动机是高涵道比的,军用发动机则是小涵道比的,科研成果很难通用转化。这是大飞机最大的不确定因素,也是困扰中国航空多年的问题。不解决这个问题,总是要受制于人的。

四是要扬长避短,不宜盲目的跟欧美飞机比拼安全、经济、舒适性。鹰临认为:

(一)要多拼安全性少拼先进性。飞机的第一要求是安全性,在确保安全的基础上才能追求先进,本末不可倒置。片面追求“最先进”的做法是不可取的,也完全没有必要。航空工业的发展史反复证明,最可靠的技术往往不是最先进的,但最可靠的技术往往打败最先进的技术。另外,先进技术也有一个效率与费用比的问题,并不是越先进就越好。这方面的例子比比皆是,最典型的就是协和式飞机。

协和式飞机号称“空中骄子” 和全球最安全的客机,研制经费花了340亿美元,飞行时速高达2150公里,是世界上唯一投入商业运行的超音速民航客机。以伦敦到纽约7100公里的飞行距离为例,波音和空中客车飞机需要6-7小时,而协和3小时就可到达,不过票价高达9000美元。尽管如此,商贾贵族还是趋之若骛。但2000年的第一次失事就让协和号从此一蹶不振,被迫于在2003年退役。协和不可谓不先进,但安全性和经济性显然要比先进性重要得多。

(二)要多拼可靠性少拼经济性。大飞机首先定位在亚、非、拉市场,这些地区的机场条件相对比较差,飞机的可靠性就非常重要。由于亚、非、拉的很多国家本身就是产油国,经济性并不是最重要的因素。

(三)要多拼性价比少拼舒适性。拼性价比,就是说我国的大飞机可能在性能上比空客、波音落后一些,但完全可以通过低廉的价格和高质量的服务来弥补。在我国大飞机的目标市场———亚、非、拉等大多数国家,目前的经济并不发达,飞机的价格和服务费用就非常重要。

少拼舒适性是指大飞机要尽量做得舒适一些,但不能盲目向波音、空客看齐。舒适与否并不仅仅与人机工程学有关,它与空气动力、发动机、噪音控制、座舱布局、操作控制技术、重量等密切相关。大飞机短时期内不可能达到波音、空客的水准,但可以在空气动力、装饰、布局、噪音控制这些地方多下功夫。

在飞机发展史上,那种因为指标过高而中途夭折的机型很多,必须引以为鉴。MD11 300座宽体民用客机加上军用机的失败,迫使世界第三大飞机制造商麦道公司选择了被波音兼并。原德国仙童多尼尔公司是世界三大支线飞机制造商之一,也因多尼尔728的失败被迫破产。这些教训是大飞机必须引以为戒的。

再次,为了使大飞机在世界上更有竞争力,该如何开展国际技术合作?

目前在世界民用飞机市场上能够独立研制生产干线飞机的只有几家,分别是波音、空客和俄罗斯的图波列夫、伊柳申,以及乌克兰的安东诺夫。庞巴迪虽有原生的干线飞机技术,但没有实际生产干线客机的经验,可能主要是在设计和航空电子系统方面合作:英国罗罗和美国普惠公司是世界著名的航空发动机生产厂家,合作范围肯定是与飞机发动机有关;俄罗斯既有著名的图波列夫和伊柳申等干线飞机生产厂家,又有著名的彼尔姆(原索洛维耶夫设计局)、库兹涅佐夫等大推力航空发动机生产厂家,在设计、制造、生产等方面拥有大量成熟可靠的经验,应该是全方位的合作(航电方面的合作可能会少些);乌克兰的安东诺夫公司这些年没推出有影响的干线飞机,但有安-124和安-225的生产经验,合作范围应是大型运输机领域;与巴西航空工业公司(Embraer)的合作应该是在售后服务和市场推广方面,技术方面不存在多少合作空间。

除了以上管见外,鹰临天下还有两点对大飞机的期望:

一是虽然目前大飞机市场被“双寡头”垄断,但应对中国大飞机打造品牌充满信心。

品牌的核心是自主创新和知识产权,是中国大飞机能否有持久生命力的保证。虽然大飞机跟小汽车一样,最终都是用于个人消费的,但大飞机属于一种投资类商品,价格非常昂贵,需要一套庞大复杂的系统来完成其运行、服务、维修、保养。其销售对象不针对个人,而是航空公司这个特定的客户。航空公司出于逐利天性,会自动把乘客感受和使用情况等反馈给飞机制造公司,以期望制造商提供盈利能力更强的飞机。

正因为在投资类产品销售中,投资回报是第一位的,品牌作用相对淡化,所以大飞机创品牌反而容易一些。

二是要对大型客机股份有限公司这种机制体制充满信心。

为什么要充满信心?因为它认真、深刻、充分的汲取了运十教训。

我们知道任何一个产品研制,都绕不开论证(调研)、决策、执行三部曲。运十作为一个产品是合格的,因为迄今为止还没有它存在重大隐患的证据。总体大于部分之和,不能因部分的不足否定整体,是每一个项目和产品必须遵循的原则。

运十没能产业化是另一回事,与产品本身没有关系。在计划经济体制下,国家是出资人也是销售商,管着供销两头,工厂只负责生产。事实上美国航空航天局(NASA)也不可能去推销航天飞机和阿波罗飞船,那不是它的职能。

运十的论证调研是充分的,决策是由中央政治局集体通过的,但运十却依然夭折了,那只能是在执行过程出了问题。在这个执行过程中存在的机制体制问题,是微观上小范围的机制体制问题,这应该就是我们通常讲的运十体制机制问题。

执行通常可以分为三个方面:一是具体负责领导人的能力,二是人财物的准备,三是为保证其良好运转所必须的组织架构,也就是通常说的体制机制。

运十是由中央军委、国务院立项,中央十几个部委、21个省市、自治区和军队的262个厂、所、院、校大力协同的产物。如此庞大复杂的工程,其体制机制当然非常重要。事实上只要不存在信息不畅、官僚主义等作风,最简单易行的体制就是最有效、成本最低的体制。目前流行的扁平化管理就是一种简单有效的体制,在六七十年代的中国就已应用得很成熟。因此机制体制问题可以基本排除。

从人财物方面来看,运十自始至终都没碰上技术人才不足问题,可以排除人的问题。物是不存在问题的,03、04机的备料都准备好了,生产线也已经到位。财刚开始是没问题的,后来就是缺那3000万元油料费,管理上也确实存在一些协作方扯皮拉筋的问题。但我们应该看到,这是运十后期才暴露出来的,前期是不存在这些问题的。主体是明确的,“缺位”是不存在的,齐抓共管也被历史证明是行之有效的。

既然可以排除人财物和体制机制方面的问题,那就只能是具体负责人这一环节出了问题。具体负责领导人的意志是否坚定,是否有足够的权威督促下属,能否能协调部门利益,就是具体负责人的能力问题职责所在。如果负责人意志坚定,就不会存在部门之间扯皮拉筋的现象。如果负责人意志不坚定,部门之间就会扯皮拉筋,部门之间的扯皮拉筋反过来又为负责人意志不坚定提供了理由。更重要的是,具体负责人既是事实上的项目最高领导者。他有权决定采纳不采纳下属意见,也有权决定向不向决策层汇报不同意见。同时他又是最接近决策核心的人,他的喜恶和态度无疑会体现在他的汇报中(有时甚至会编造虚假事实来欺骗上级),而这种经过选择的信息无疑会影响决策人的意志。事实不正是如此吗?

所以运十体制问题从来就不是工程方面的问题,而是部门之间的问题;不是决策体制的问题,而是执行体制的问题;不是整体的问题,而是局部的问题。

这次国家决定成立大型客机股份有限公司,确实是认真、深刻、充分的汲取了运十教训。将于今年3月份挂牌的大型客机股份有限公司经营范围涉及飞机和发动机、机载设备、重要零部件及原材料的研制生产、经营销售、外包出口、售后服务、金融服务等业务,集产供销于一体,直接负责市场营销,免得运十造出后民航和空军都不要的悲剧发生。

大型客机股份有限公司总裁领导的是直属的下级,而不是平级的部委。他说了就算,因此不存在权威不足的问题,也不存在部门利益之争问题(即使存在也因为有上下级关系,部门利益必须无条件服从总体利益),只要意志足够坚定就行。而且因为客机股份公司就是研制大飞机的,他不可能自挖墙脚。再加上调研论证是如此充分,决策是如此坚定(甚至有专家提出要立法保证大飞机研制的连续性),鹰临有足够的理由和信心认为,大飞机专项一定会取得成功。


鹰临天下2008-2-19





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