悲痛!“神六”上天,“运十”坠地!

悲痛!“神六”上天,“运十”坠地!

------中国大型飞机发展战略研究报告

路风教授

研制大飞机是历届中国政府都考虑和讨论过的问题,并分别做出过不同程度的努力,但却上马下马,屡战屡败。2004年,大飞机再次被列入国家中长期科技发展规划的重大项目,表明了本届政府振兴民用航空工业的意愿。

大飞机项目的成败关系到国家重大利益,有关这个项目的决策必须符合国家的长期战略目标。为有利于国家的决策,北京大学政府与企业研究所所长路风教授去年底对中国大型飞机的历史与发展战略进行了调研,并于最近完成《中国大型飞机发展战略研究报告》。该报告以学者的独立研究形式,对大飞机项目的意义、历史教训以及战略决策的原则等问题做出分析和建议。

报告分为三个部分,第一部分是为思考大飞机项目提供一个理论框架,通过对国际有关技术进步的主流理论进行概括,说明提高和增强中国的技术能力是经济发展、政治独立和国家安全的根本保证;第二部分是对中国民用航空工业几十年历史经验的分析,总结出三大历史教训;第三部分在理论框架和历史教训的基础上,阐明对发展大飞机工业的四项建议。经授权,本刊对此报告予以摘要发表,因篇幅所限,删去理论性为主的第一部分,第二、三部分亦有节略。

此报告的调研和写作得到郭丽岩(北京大学政府管理学院硕士研究生)和彭冬玲(中国科学院自然科学研究所硕士研究生)的协助。报告的观点只代表学者的独立立场,本着知无不言、言无不尽的原则,目的是从理论上和历史教训上澄清是非,为国家的重大决策提供思路。

首先应该明确的是,大飞机是国家项目,不是任何部门或地区的项目。所谓“重大专项”,指的是由国家提出、资助并为实现国家战略目标而实施的项目。需要进一步明确的是,国家对于大飞机项目所规定的战略目标应该是开发大型民用客机。航空工业几十年来的争论焦点不是军用飞机,而是大型民用飞机,历次引发上不上“大飞机”争论的导火索都是中国要不要开发大型客机的问题。

上大飞机项目标志着中国经济发展一个历史转折点的开始,标志着中国的工业发展从依赖外国技术转向自主创新、从陷入低端经济活动开始奋起向高端领域爬升。因此,这个项目的战略目标必须从转变中国经济增长方式的意义上去理解。

大型民用客机是航空工业的王冠,技术最复杂,质量要求最高,涉及的经济利益也最大。对于大飞机项目,国家战略目标的实质不仅仅是开发出产品,而应该是以国家重大专项的形式动员全国的力量,建立起大飞机技术能力赖以生成、发展和提高的产品开发平台,并以竞争性企业的组织形式,通过不断的产品开发和技术进步实现产业化,最终在这个高技术、高附加值的工业领域形成与美国和欧洲的鼎足之势。

与许多人所幻想的相反,技术能力并不能通过自由市场机制而自动获得。原因在于技术能力是组织内生的,其重要成分只能来自经验的缄默知识,所以,大量公开流动的技术信息与能够利用这些信息的技术能力是两码事。此外,由于与先进国家的差距形成能力壁垒,后进国家的企业在对技术学习进行投资时会面临巨大的风险。因此,正如所有成功实现赶超国家的历史经验所证明的那样,技术能力的发展要靠高强度的技术学习、富于进取精神的企业战略和坚定不移的国家意志。这既是在关键领域实施国家重大专项的意义所在,也是大飞机项目能够成功所必须具备的要素。

大飞机项目如果成功,将振兴中国的航空工业及其一系列相关的工业,将会在包括服务在内的相关领域创造出大量高收入的工作岗位。不仅如此,大飞机项目的成功还会使中国的空中力量发生质的飞跃,使中国在军事上更为安全。因此,由大飞机项目所推动的航空工业技术能力的跃升,将不仅足以使中国在世界经济中的地位发生结构性变化,而且将为保证中国的政治独立和国家主权提供强大的手段。这是一个强国之项目。

大飞机项目涉及国家重大利益,是国家的重大决策。正是由于这个项目关系重大,所以也具有较大的风险。大飞机项目能否成功还要取决于若干因素,首要在于战略决策是否正确。面对未来的风险,分析和总结历史经验是降低不确定性和避免战略决策失误的重要方法。本报告通过对中国民用航空工业几十年经验的分析,概括出与目前大飞机项目决策有关的三大历史教训,并以历史为鉴,最后对发展大飞机工业的战略提出四项建议。

中国发展大飞机工业的三大历史教训

新中国的航空工业有50多年的历史,具有仅次于美国、俄罗斯的产业规模,全行业有50多万就业人员,34个部级研究所、50个厂级研究所和100多个大中型企业,6个国家级重点实验室和38个部级重点实验室以及世界上最大的风洞试验基地之一。但中国航空工业却在民用飞机领域走了20多年被称为"屡战屡败"或"屡败屡战"的道路。不理解这个过程的形成因素,就无以判断当前各种争论观点的是非曲直,也无法把握面向未来战略的决策原则。

理解中国航空工业的历史,1970年上马、1980年试飞成功而又于1985年被迫下马的运10项目是一个绕不过去的历史事件。运10是堪比"两弹一星"的国家重大项目,分析其成败的前因后果是理解中国航空工业存在什么问题的一把钥匙。因此,本部分首先以运10项目为线索,分析和概括出有关中国民用航空工业发展的三大历史教训。

教训一:运10下马丢掉的不是一个产品,而是技术能力赖以发展的开发平台

中国航空工业历史上的一块伤疤是运10.对于运10,过去有许多恩恩怨怨,现在也有许多争论。但是,几乎所有的争论只是围绕着产品的优缺点说来说去,却掩盖了更为重要的技术能力问题。例如,对运10下马的一种官方解释是:"1981年初,民航总局对运10型飞机研制提出意见,认为该机还有不少重大技术问题有待解决,其中如影响安全和经济性能的全机疲劳试验尚未进行,飞机性能还要通过大量试飞才能验收,机上4大系统还缺乏试验数据,有些机载设备还存在问题等等,继续研制类似波音707型水平的飞机是否可取,需要斟酌。因此,1985年2月国家决定运10型飞机停止研制".但从技术能力发展的角度看,这样的解释就像是说:一个刚开始学步的婴儿,因为还没有最后证明他今后是否能够步履矫健,所以不许生存。

从技术能力发展的角度看,运10不仅是一个机型,而且是中国第一个大型民用飞机的产品开发平台。也就是说,运10既是当时中国航空技术能力的体现,也是进一步提高技术能力的基础。

任何一个有形的产品都会随着出售给用户而离开设计生产该产品的企业,但从开发一种产品的过程中所获得的知识、经验和技能不但不会离开原来的企业或工作组织,而且还会随着连续的产品开发和改进活动而不断增长。技术能力的发展不能脱离研发活动的物质对象,所以代表企业研发活动最终成果的产品设计就成为企业技术能力赖以发展的"台阶"或"工作平台",即我们所谓的"开发平台".一个产品设计若成为开发平台,企业就必须对该产品设计拥有知识产权,因为没有知识产权就没有对其进行修改和再开发的权利,也就不可能成为企业技术能力发展的工作平台。中国航空工业曾经组装过的麦道飞机和中国汽车工业通过合资组装的外国品牌汽车都不是中国工业的产品开发平台,就是因为中方没有对这些产品设计的知识产权,不能对这些产品进行修改和再开发。获得知识产权可以有两个途径,自己设计或外购产品设计,但有效的技术转移要求技术接受方必须发展出相当的能力,而努力发展这样的能力也就是自主开发能力生成的过程。

拥有自主的产品开发平台对于技术进步和技术能力的发展具有重大意义。

第一,现有的产品设计体现了现有的知识基础,由于存在这个基础,所以开发者可以在后续的改进中大大缩小解决问题和搜寻新知识的范围,从而大大降低在技术进步过程中无法避免的不确定性;第二,现有产品拥有现有的客户群,在现有的产品开发平台上开发新产品有利于保持市场的连续性,降低市场的风险;第三,拥有产品开发平台可以选择、试验和集成各种新技术,带动相关技术网络的进步。像飞机这样需要几万种零部件的复杂产品系统需要集成大量的技术,每个亚系统甚至每个单项技术都有自己特定的性质和特定的进步轨道。关键问题在于,如果没有只能由终端产品所提供的应用可能性,上游技术的发展就丧失了需求动力。任何技术的进步都是通过解决问题而实现的,如果没有应用的需要,也就没有解决问题的动力,甚至连问题本身都无法提出。当一些人争辩说,中国做不出产品(如飞机、汽车等)是因为基础技术不行时,我们的问题是,如果不去自主开发产品,谁会去努力开发产品所需的上游技术?

相反,如果进行自主产品开发,即使暂时不能掌握所有的技术,那也不仅可以外购,而且必然会产生开发这些技术的动力。由于终端产品是上游技术的应用平台,所以如果没有产品开发平台,就没有整个技术链条的进步动力;第四,现有的产品平台有利于建立起新的产品开发平台。不仅是因为开发任何新产品都需要技术经验的积累,而且是因为旧平台可以帮助技术人员迅速把握新平台的概念和参数应该是什么,减少一切都必须从头来的成本和不确定性。例如,美国第一次开发喷气飞机的尝试是把喷气发动机安装在原来使用螺旋桨发动机的XP-59上,结果其性能并不比高速螺旋桨飞机更好。但这个实验帮助美国工程师理解了飞机的整体设计为什么需要并如何因发动机的改变而改变,当专为喷气发动机设计出来的XP-80飞机问世后,喷气飞机的优势就立刻显示出来。虽然新的喷气飞机开发平台与旧的螺旋桨飞机开发平台相比是革命性的进步,表现为技术跨越(即激进的技术变化),但这个革命性跨越的过程却是连续性的,原因就在于技术的知识和能力只能是累积性发展的;

第五,产品开发平台的存在意味着技术研发活动在组织上的连续性。在使用以科学为基础的技术的工业领域,技术能力来自技术和产品开发活动,而不可能来自仅仅使用技术的过程。此外,技术能力发展的累积性同时决定了产品开发活动的不可间断性。抛弃自主设计的运10而去组装麦道飞机,虽然能学到一些生产知识,但却因为没有对产品设计的知识产权而丧失了产品开发平台。丧失产品开发平台意味着在产品开发层次上的技术学习过程中断,必将导致开发团队的解体和技术能力的消逝。

为抛弃运10辩解的人总说运10是模仿波音707开发出来的机型,到1980年代已经落后。事实上,运10不是波音707.即使运10就是波音707,那问题的关键也不在于它是否比波音727、737落后,而在于运10下马后中国至今都没有逾越甚至能够勉强达到的产品开发平台。如果中国保留了这个平台,就可以在这个平台上不断改进,其结果必然是一方面使产品的技术水平不断提高,另一方面使开发团队的技术能力不断增长。相反,放弃运10平台的结果是中断了中国民用航空工业进行技术学习的过程。我们以下图来表示中断技术学习的代价。

上图描述了美国波音、欧洲空客和中国运10这三个民用干线飞机开发平台的技术能力发展轨道,以便从概念上帮助理解丢掉运10平台的后果是什么。

波音是世界民用和军用航空工业的主导企业,但它在民用客机领域曾经是个后进者。1952年4月,波音公司决定开发其第一个大型喷气式客机机型波音707,其原型机波音367-80于1954年7月试飞成功,但并没有马上带来订单。1955年,波音开发出707,最初在销售上也输给了道格拉斯公司的DC-8.波音吸取教训,对原设计进行修改,加宽客舱并增加洲际航行能力。改进后的波音707(180座)于1957年试飞,很快获得市场成功,打破了道格拉斯公司对民用客机市场几十年的垄断。此后,波音公司开发出一系列喷气客机,尤其1968年投入航线运行的波音737,是有史以来最成功的客机机型,迄今各种改型加在一起已经销售了4800架以上。

1965年,波音开始开发747.开发波音747的关键之一是发动机,在向通用电气和英国罗尔斯。罗伊斯公司寻求发动机供应未果后,波音转向普惠公司。由于机体庞大,普惠公司在开发发动机过程中困难重重,要求延期。波音不同意,逼迫普惠从现有发动机中挤出更多的动力,结果导致发动机过热和超重。1969年波音747试飞过程中,使用了87台发动机,其中完全报废了60台。但波音向用户隐瞒了真相,直至后来运营成本大增的泛美航空公司宣称起诉波音,并迫使波音每架飞机降价500万美元私了。这期间,波音因不能按时交付飞机差点破产。直到1970年代中期后,普惠公司才解决了发动机的问题,历经近10年磨难的波音747从此雄霸国际航线,在1980年代又开发了757和767.1996年12月,波音兼并了航空业曾经的老大麦道公司。

英国本来在发展喷气式客机方面走在美国的前面,但早期开发的机型(如彗星号)连续出现事故,没能获得市场成功。考虑到各国单枪匹马难以同美国竞争,1967年英国、法国和德国联合上马"空中客车"计划,开发干线民用飞机。1970年代初,西班牙、荷兰、比利时相继加入该计划。空客开发的第一个机型是220座的A300,但它从1974年首次交付使用到1978年之间,一共才销售了38架。1978年春市场发生变化,燃油价格的飞涨和市场竞争使航空公司迫切需要客容量大、经济性好的机型,A300成为受欢迎的机型,到1979年底订单已超过300架,公司从此走上坦途。面对有利形势,空客再接再厉,从1978年开始开发A310,首次采用超临界翼型。此后又开发了A320,率先采用电传操纵系统。由于A300和A310奠定的良好声誉,A320在首次试飞前就空前地获得了439架的订单。从A300到A320,空客覆盖了中短程、小载客量的干线飞机市场,形成与波音737、757、767和麦道80、90系列的竞争格局。但在中远程干线飞机市场上还是空白。为覆盖这个市场,空客从1987年开始开发A330和A340.1992年,A330首飞。A340于1991年首飞,是空客第一个采用四发动机的机型。2000年12月,空客开始研制A380,其座位数达到555个,并于2005年1月18日下线。30多年的时间里,欧洲空客追上了美国,促成了麦道的破产,今天已经压得波音喘不过气来了。

从上面的简介中可以看到,波音和空客在其开发早期阶段产品都不成熟,也都遇到过市场不确定性的困扰甚至挫折。当第一个产品开发出来后,只是通过在开发平台上的不断改进,才最后取得成功(从正式交付使用到获得批量订单都花了四五年的时间)。有了波音707,才有了波音系列;有了空客A300,才有了空客系列。相比之下,运10刚刚一飞冲天,却被中国的一些人指责为"技术有问题"、"找不到市场".运10是倾全国之力而一举建立起来的大型客机开发平台,代表了中国航空工业技术能力的一次飞跃。在那之前,中国只自主设计制造过十吨级的飞机,而运10是百吨级的飞机。与十吨级的飞机相比,运10平尾的面积就达到其机翼面积的5倍;前者的机翼上一般有4片辅助翼面,而后者机翼上的辅助翼面却要多达50片。

即使是这样的数量级跨越,运10也没有照抄,而是创造出来的。工程创造不可能凭空而来,必须建立在经受过验证的技术基础上。因此,先行者的经验可以而且应该成为后进者的借鉴。但利用前人经验的最优方式不是照抄,而是根据自己的产品概念进行综合。运10项目上马时,大型喷气客机已经出现15年了,当时所有的相关技术都落入运10设计者的视野,但他们没有照抄,而是创造性地利用这些技术。例如发动机的布局,前苏联图104采用的是翼根式,英国三叉戟采用的是尾吊式,而美国波音707采用的是翼吊式。通过技术分析,运10的设计者首先否定了苏式翼根式布局;然后制作出1:1全尺寸木质样机对尾吊式和翼吊式两种布局进行风洞试验,最后选择了翼吊布局。这个布局后来成为世界的主流布局,不仅欧洲和前苏联/俄罗斯的飞机也都改为翼吊布局,而且进入21世纪后新开发的飞机也仍然采用这种布局。又例如飞机最重要的空气动力部件机翼,运10设计者对当时所能得到的苏式、英式和美式翼型都进行了风洞试验,最后选择了英式翼型,致使运10的翼型在空气动力性能上优于波音707.最可贵的是,运10的设计者本来都是在前苏联技术体系下成长起来的,但他们在开发运10的过程中却一举突破了传统技术轨道的限制,使运10成为中国第一架按英美适航条例(CAM4b和后来的FAR25部)设计的国产飞机。

技术能力的获得是组织性的和经验性的,是从一个有关知识的使用和创造过程中生成的。开发运10而在技术能力上获得的飞跃也是建立在过去经验基础上的。副总设计师程不时曾回忆说:"虽然运10飞机比我以前设计的飞机大了许多,但仍然有许多相通的东西。一般地说,当出现众多矛盾时,如何保证优先级的问题重点得到解决的思维方法对小飞机和大飞机都是类似的。我在过去一些机型设计中的经验和思考方法,为在运10的设计中处理问题带来了很大的方便。我自己同时在运10设计中一面学习,一面运用,使原有的知识得到空前未有的扩大和充实。"设计师的这段话非常生动地解释了过去积累的能力如何帮助了新产品开发,而新产品的开发又如何推动了新能力的生成。

运10的开发会聚了当时中国航空工业的各路精英,代表了当时中国航空工业所积累起来的知识、经验和技能。这种积累起来的技术能力是开发运10的基础;同时,通过开发运10这样一个在技术复杂程度上产生数量级跃升的产品,又导致中国航空工业技术能力实现了一次大规模膨胀。运10是我国第一架也是惟一一架国产喷气式干线大飞机,它的起飞重量达110吨、最远航程达8300千米、最大时速达974千米、实用升限高达12000米,是迄今为止我国起飞重量最大、飞得最远、飞得最快、飞得最高的国产客/运输机。在运10项目上,采用新设计方法、新规范、新技术、新工艺、新材料、新成品附件的范围和程度都是空前的。例子不胜枚举,这里仅举一例:设计运10过程中,中国技术人员开发出138个计算机应用程序,使运10不仅成为中国航空工业大面积使用计算机辅助设计的第一个机型,而且也成为整个中国工业使用计算机辅助设计的先驱产品。因此,运10项目典型地说明了什么叫做产品开发平台以及为什么这种平台对于技术能力的发展是不可或缺的。

毋庸讳言,运10的主要设计任务是给国家领导人乘坐的专机,8000多千米的航程是按照北京到地拉那的距离确定的。但即使因此而带有任何"缺点",那也绝不是应该抛弃运10的理由,因为她至今仍然是中国曾经有过的惟一大型飞机开发平台。运10试飞成功后,同年11月28日英国路透社评价说:"在得到这种高度复杂的技术后,再也不能把中国视为一个落后的国家了。"拥有驾驶波音707飞行2000小时经验的美国驻华使馆武官参观飞机后对中国设计师说:"凡是熟悉波音飞机的人,站在运10飞机舱门前看一眼就可以明白,运10不是波音飞机的复制品,机翼构型明显是不同的。"当时波音公司的总裁对中国设计人员说:"你们毕业了,我们只不过比你们早毕业几年。"该公司一位副总裁在美国《航空航天周刊》撰文说:"运10不是波音707的翻版,更确切地说,她是该国发展设计制造运输机能力的十年之久的锻炼成果。"奇怪的是,说运10抄袭波音707的人不是外国人,甚至不是波音公司的人,而是中国人。

正如前图所示,扼杀了运10,中国就丧失了民用客机的产品开发平台,其结果就是中国民用航空技术能力的长期停滞和倒退。但在同时,波音和空客在各自的产品开发平台上连续改进和创新,技术能力随着产品更新升级而不断提高(前图中两者的能力曲线呈不断上升趋势)。于是,中国的技术能力与美国、欧洲的技术能力差距在过去20年间呈现出剪刀差的趋势,越拉越大。这种不断拉大的差距实际上就是中国再进入民机领域时所遇到的不断抬高的门槛,它是可以用钱来衡量的:投资5.4亿元人民币开发出来的运10因缺3000万元的经费不得不下马,而今天在讨论上大飞机项目时,多数人的估计都是要花300亿和10-15年的时间。如果运10不下马,即使迄今为止一架也卖不掉,这笔钱也足以在过去20年间保住运10平台,使其不断改进。依此类推,中国的干线客机如果再拖上10-20年以后上马,那时的项目经费可能就要突破1000亿元了。运10项目上马时,中国在航空工业技术上与国际先进水平有15年的差距,今天再上大飞机,则有50多年的差距——这就是中断技术学习和能力发展过程的代价。

能力萎缩的代价特别体现在运10的发动机上。在运10研制过程中,为了配套,上海一家工厂在模仿美国普惠JT3D型涡轮风扇发动机基础上,最终制造成功用在运10上的发动机。在运10试飞期间,为安全起见,由运10装载波音707使用的普惠发动机,而把仿制的发动机装在波音707上试飞,效果很好。北京航空航天大学一位70多岁的航空发动机专家最近在回答中国需要多长时间才能生产出大飞机的发动机时说,不用50年,但需要30年。说罢他话锋一转说:"当年上海居然把普惠发动机造出来了,真是太不容易了。"据他说,当年上海造出来的钛合金带尖的涡扇叶片,30年后的今天,整个中国航空工业都无法做到,而上海造发动机的技术能力已经彻底消失,厂房和设备早已拆除,人员流散。

有人嘲笑那款发动机是仿制的,但这并不能降低那个成就的意义。事实上,喷气式发动机是由英国和德国分别在第二次世界大战前夕发明的,其他国家都是从仿制开始。美国1941年与英国签订仿制英国喷气发动机的协定,同年10月,英国把一台未装配的发动机和一系列图纸资料提供给美方指定的通用电气公司,并派了一个技术小组协助美方仿制。即使有了这样的帮助,美国通用电气公司仿制的发动机及其改进型也是直到1944年初才赶上英国发动机的性能水平。前苏联在二战前也开始研制喷气发动机,但直到战争结束也没有研制出来。战后,前苏联利用缴获的德国资料和设备,在德国技术人员的帮助下很快仿制出了喷气发动机,1947年又通过贸易谈判从英国购买了几十台喷气发动机并开始仿制。

关键不在于是否仿制,而在于是否进行了技术学习。美国人仿制英国喷气发动机时,有英国技术人员带着图纸和技术资料来手把手地教;前苏联在仿制喷气发动机的过程中,把德国工厂连人带设备搬到乌拉尔和古比雪夫等发动机工业基地,把俘虏的德国技术人员集中起来,命令他们提供技术知识、经验和管理方法,苏联人甚至要求德国设计人员把产品重新从头设计一遍,以帮助苏联人从复原过程中掌握技术诀窍,前苏联花了5年多的时间完成了从仿制到自主设计的过渡。相比之下,上海当年只凭着自己对原产品的逆向工程就造出能够使用的发动机,其中的技术学习肯定只多不少。

通过上述分析可以清楚地看出,运10的下马标志着中国大型客机开发平台的丧失,而事实也证明中国民用航空工业的技术能力由此而陷入萎缩状态。单纯从产品的优缺点角度来讨论这个问题,只能是推脱责任的做法。抛弃运10是自毁长城的行为,是一个永远不能忘却的历史教训。但是为什么要这样自毁长城?

教训二:分歧的根本点是依赖外国设计还是自主设计

二十年来的根本性战略问题是什么?

围绕着要不要上大飞机以及如何上的问题,相关各方已经争论多年了。各种争论主要体现在四个方面:①有关飞机大小的"干、支之争"(先上支线飞机还是先上干线飞机);②有关发展大飞机平台的"军、民之争"(先从军用运输机开始还是直接上客机);③有关生产的选址之争;④有关航空工业发展道路的"自主开发与合作合资之争".这些争论如此纷繁,难免使业外人士有点雾里看花的感觉。其实,混乱产生于这样一种情况,虽然许多人声称是在讨论大飞机的发展战略,但其实是在讨论战术问题。因此,澄清思路的关键是区分清楚哪些是战术问题,哪些是战略问题。

从运10下马到今天为止的20年间,中国民用航空工业发展的根本性战略问题,就是要不要走自主设计的道路。从这个战略基点出发,对上述各种争论进行梳理分析就会发现:主张先上支线飞机的主要理由是中国目前还干不了大飞机,所以应该先易后难;主张先上军用飞机的主要理由,是可以仿制已经购买的俄罗斯军用运输机。

回顾历史,运10的下马标志着自主创新的发展道路遭到否定,中国民用航空工业从此走上一条把希望寄托在依赖外国技术上的道路。运10刚刚试飞成功,原三机部(航空部)就有了替代运10的合资计划。1981年2月三机部向中央财经小组上报《关于运10飞机进展情况和下一步安排的请示》,提出替代运10的方案是引进美制DC9-80飞机,但因民航总局不要DC9-80而未能立项。以后又由上飞从1985年开始执行与美国麦道公司合作组装25架麦道82飞机的项目。麦道82是中国第一个整机合作项目,截止1994年先后共交付35架给航空公司使用,其中5架返销美国环球航空。

当时仍然有人主张运10的平台不应该被抛弃,提议在运10的基础上发展一个新干线机型(类似波音737吨位的运16,装载两个发动机)。但这种想法因为已经开始合作组装麦道82而"不必再议了",自主设计的道路就此彻底堵死。

鉴于麦道82合作只是一个单纯组装外国飞机的项目,原航空部于1986年底提出一个通过国际合作来"开发"干线飞机的计划,分别向波音、麦道和空客三大公司发出项目建议书,波音、麦道很快响应,但空客没有回音。1988年,中方先与波音进行了为期四个月的联合可行性研究。由于麦道82组装项目的牵掣,最后中方还是决定与麦道合作,这就是1995-2000年合作生产麦道90的项目。麦道90项目被称道的是其国产化率达70%,并获得美国FAA生产合格证(PC)的延伸。但这种没有自主知识产权的"国产化"实际上弱不禁风:1996年底波音兼并麦道公司后,于1997年在全公司范围内关闭麦道90生产线,麦道90生产线只生产了2架就草草收场,麦道90项目血本无归。而且项目尚未完结,波音就通知中方销毁所有的技术资料与图纸。

组装外国整机之路走不通,就走零部件转包生产之路,据说这样可以学习技术、走全过程、培养零部件体系,从而拥有整机生产能力。但问题在于,加工工艺技术和零部件生产与总体设计和系统集成完全是两码事。此外,波音和空客对转包生产控制十分严格,布局分散,任何一个国家都不可能通过转包学到全套部件技术。"为了学技术"就必须不断接受新的部件工作包,往往在前一个转包没有上规模收回成本的时候,就不得不开始接受下一个转包。

当整机组装和转包生产的国际合作之路都无济于事后,合资合作的"试错"项目又从干线转向支线飞机。1992年国家承诺拨款100亿元后,航空工业部门提出100座的AE100项目,计划通过谋求与国际知名商用飞机公司合作,通过获得外国技术支持来开发中国的飞机平台。但在中方采取甘当"小学生"的态度后,选定的合作对象空客公司却要价越来越高,甚至在商务谈判中每谈一次都要收取"技术转让费"(因为要向中方解释怎样造飞机),最后久拖不决而不了了之,100亿元的拨款在花掉一小部分后被国家收回。

以上是从运10下马以后的20年里中国民用航空工业发展的简单情况。其发展趋势是,项目的座级越来越小(运10是187座,麦道82是147座,麦道90是150座,AE100是100座),但代价却越来越高(运10实际投资5.4亿,麦道82项目盈亏持平,麦道90血本无归,AE100预算100亿)。完全印证了前图的逻辑。

放弃自主设计去依赖外国设计,中国航空工业就放弃了高端技术能力的发展。从合作组装外国飞机的过程中,中国企业只能学到局部的制造技术,但学不到最重要的设计技术。更重要的是,这样做就把自己的技术学习过程拱手交给外国人去控制,最后因为对方的翻脸而满盘皆输。明白了这些道理,就会明白为什么一旦走上抛弃自主设计去依赖外国设计的道路,中国民用航空工业会接踵失败。

先上支线飞机还是先上干线飞机?

自从运10下马后,历次讨论上民用飞机项目时,航空工业部门都会出现一种强烈的主张说,开发民用飞机应该从支线飞机做起,然后再过渡到干线大飞机。

干线飞机一般指100座以上、最大航程5000千米以上的客机。航空界没有人否认干线客机是民机产业的主导产品,但一直有人主张把支线飞机当作发展民机行业的切入点。这种说法固然有一定道理,但经不住一个事实的拷问:中国不是曾经开发出来过能够一飞冲天的运10吗?即使从开发大飞机的技术学习角度来说,从运10平台开始学不是也比从支线飞机开始学要更容易、更快、更有效吗?上干线飞机并不影响同时上支线飞机,如果在飞机还没有开发之前就断定自主开发的大型客机没有市场,只能说是心存恐惧,却没有证据说不会找到市场。

其实,力主先上支线飞机的真正原因不是自主开发干线飞机要比自主开发支线飞机难多少,而是对比于与国际寡头正面相撞的大飞机,支线飞机的合作合资项目更容易谈,更容易取得国际适航证,更容易购买外国技术,更容易出政绩。

评判"干支之争"的意义还要明确一个问题,即使掌握了开发小飞机的技术能力,也不会轻易地发展出开发大飞机的技术能力,因为两者之间的技术性质有很大的不同。从理论上讲,大飞机不是小飞机的简单放大,因为许多空气动力现象和结构力学特性要受相似率的制约。两者之间的主要区别如下:(1)在气动布局方面,大飞机与小飞机的最大区别是需要空中可调平尾来平衡飞机,因为大飞机载重舱要明显增长,其重量分布与小飞机有极大差异。此外,为了解决后掠式机翼起落、飞行中的下反问题,大飞机要采用小飞机上根本不需要的人工增稳装置。一般小飞机机翼只需要四个活动控制面(两个内侧襟翼、两个外侧副翼),而大飞机需要50个以上的活动控制面。只有大飞机的设计才会涉及这些控制面所需要的结构、操纵机关、颤震缓解等复杂技术。

(2)就机翼结构布局来讲,飞机在高亚音速条件下巡航需要采用大展弦比后掠机翼。大展弦比后掠机翼因为尺寸大,所以要牺牲一定的结构刚性,因此大飞机必须采用柔性机翼原则,在设计中必须更多考虑气动弹性的影响,充分估计机翼制造的型架外形与实际飞行外形的可能差异,机翼的承力型式也必须使用整体壁板等结构技术。这些都是小飞机结构设计中不可能遇到的技术问题。

(3)大飞机系统布局和关键组件技术相当复杂。大飞机一般适合采用高涵道比涡轮风扇发动机,因为其排气速度低、推进效率高、经济性好、油耗小、噪音小。此外,大飞机的设计包括安置在机翼内的整体油箱,要装载几十吨的燃油,包括占机身全长的气密舱、大功率液压系统和电气系统、大容量增压空调系统,包括防结构疲劳、防雷击、防颠簸和水陆安全迫降等各种安全措施,还包括客舱设施和生活设备等等。为了使承载极大重量的大飞机安全着陆,有效缓解着陆冲击对机体和地面的冲击,大飞机起落架设计完全不同于小飞机。最后,对大飞机的试飞技术、强度和静力等试验的要求也远远高于小飞机。

当然,支线飞机中有的属于小飞机,有的属于大飞机。但通过上述对比要说明的是,大飞机具有特定的设计问题,构成了特定的技术领域,因此开发干线飞机的技术能力不会从开发支线飞机的能力自然延伸而来,而必须通过开发大飞机的过程发展起来。

先上军用运输机还是直接开发大型民用客机?

航空工业部门还有一种"传统":一讨论民用飞机项目就会出现走"先军后民"技术路线的强烈主张,即开发大飞机应该先从军用运输机开始,这样可以避免市场风险,然后再在军用运输机的平台上改型成为民用客机。与"先支后干"相比,"先军后民"的理由似乎更充分一些,但仍然掩盖了一个关键问题:现代航空工业的发展趋势是军用运输机和民用客机之间在技术上的差别越来越大:(1)产品设计的技术性能要求不一样。军用运输机强调适应战场作战要求的短距起降,所以发动机剩余功率大;关心飞机速度但不关心耗油量,不太关注经济性和舒适性,一切都为了战争的需要。与此相反,民用客机强调舒适性、经济性、低噪音、低耗油等。这些不同的性能要求导致了布局的结构性差异。例如大型军用运输机的机身离地面较近,并且都是采用上单翼(即机翼布置在机身上方)。这是因为机身离地面近,方有利于装卸货物和部队,同时军用运输机必须能够使用条件恶劣或简易的机场,如果不把机翼布置在机身较高的位置,机翼下的发动机就会过于接近地面,容易在飞机起落时因吸入砂石而受损。与之相反,民用飞机一般都采用下单翼,这样机翼不会遮挡旅客的视野,而且由于机翼的遮盖可以降低传入机舱的发动机噪音。如此大的结构差异必然导致一个悖论:如果不改变军用运输机的总体布局,它就永远不会成为在民用航空市场上有竞争力的民用客机,但从军机平台上改型的难度和工作量不会比从头开发民用飞机更小



(2)就设计标准而言,客机的安全标准比军用运输机要严格得多。客机强调"安全寿命"和"破损安全",现在又有了"损伤容限"标准,其设计的首要原则就是保障生命安全,并且为了达到经济性而在材料技术等很多方面必须妥协。与此相反,军用运输机为了战争需要而牺牲其他性能,在战时一般没有达到飞机寿命和自然破损极限就会被报废,所以没有"安全寿命"的概念。对于军用运输机而言,客机的一些设计标准并没有意义,比如安全起落6万次。

(3)两种产品的经营机制完全不同。第一,产品概念的形成机制不同。军用运输机的产品设计任务由其主要用户军方提出或规定,不需要企业自己去冥思苦想。但民用飞机的产品概念必须由开发/生产企业根据自己对市场的判断决定,所以面临的不确定性较大。第二,赢利模式不一样。军品的研发和生产费用由国家全包,利润按实际成本加5%计算,按照计划生产而不用面对市场竞争。相反,民机必须面对市场竞争,研发和生产投资的风险极大。第三,产品成功的衡量标准截然不同。军机需要解决的是有没有的问题,是产品问题;而民机需要解决的是能不能通过出售产品而自我持续的问题,是产业化的问题。因此军机生产和民机生产对企业在竞争战略、管理行为、组织结构和价值取向方面的要求是完全不同的。

其实,"先军后民"技术路线,仍然是想绕过开发大型民用飞机所必须马上面对的自主设计要求,而从外购的军用运输机平台开始仿制大飞机。但是,由于军民两者之间的技术和经营差异及其不断扩大的趋势,"先军后民"的技术路线只能增加大飞机项目产业化的困难,而大飞机项目成功的最终标准恰恰就是能不能实现产业化。事实上"先民后军"的技术路线反而比"先军后民"更有利于技术的军民分享——大型民用客机可以改装为预警机、指挥机、加油机等特种军用飞机,而军用运输机则很难改装成为在民用航空市场上具有竞争力的民用客机。

总之,围绕大飞机项目的争论虽然纷繁复杂,但始终离不开一个根本点,就是自主设计和依赖外国设计的两条技术路线之争。中国民用航空工业走了20年失败之路的根本原因是在自主开发上三心二意甚至否定自主设计。因此,国家面对诸多争论做出战略决策时,应该以对这两条路线的选择作为决策的标杆,因为这个选择会使对所有问题的决策都有了依据。

教训三:失败的根源是组织和体制民航总局的作用有多大?

中国20年来民用航空工业的发展是一个失败,用业内人士普遍的用语来形容,是"屡战屡败"或者"屡败屡战".但很多人不愿承认,走上这条失败之路恰恰就是从抛弃运10平台开始的。那么,为什么要抛弃运10?

有一种解释说,运10是"四人帮"搞的项目,所以运10下马是政治原因。实际上,上运10项目并且放在上海是毛泽东提议的,立项是周恩来批准的,项目的协调是叶剑英负责的。与运10同时期的还有上海航天项目,不但没有被抛弃,反而成为今天中国的骄傲。

运10的下马离不开高层领导人的决定,这用不着讳言。从1976年"四人帮"垮台到1980年代初期,国家领导人、政治路线和政策方针都经历了剧烈的变更。运10试飞阶段的许多政府领导人都是经历了文革迫害而重新恢复工作的人,他们不可能十分了解在文革期间上马的运10项目。回顾历史,我们不能简单地评价当时领导人的决策,因为存在一个关键的问题,即有关运10的信息是如何传达给他们的。如果一方面领导人听到的信息不符合事实,而另一方面这种不实之词又源源不断地灌输给他们,那么这一问题就属于体制性问题。

有人指责民航总局是扼杀运10的主要力量。1981年1月,民航总局向中央财经领导小组提交的《对国产运10飞机的几点看法》中曾经明确表示不会购买运10,其理由是:"运10型飞机基本上是测绘仿造波音707-720型飞机,改换了机翼,缩短了机身,减少了起飞重量和商载。即使运10飞机达到了波音707型机的水平,也不过相当于六十年代初期国外第一代喷气客机的水平","运10飞机还有不少重大技术问题有待解决,要能投入航线使用还要经历一个较长的时期","目前还缺乏足够的资料对其技术经济性能恰当的评价",这一表态直接断绝了运10的市场前景。尤其是在1977-1985年期间担任国家民航总局局长的沈图因"严重违反外事纪律,以权谋私"而被撤销中央委员职务的消息于1987年由《第十二届中共中央委员会第七次全体会议公报》公布后,更给了一种怀疑以想像的空间:民航总局对运10的否定,可能有为大规模购买外国飞机铺平道路的动机。

但问题在于,尽管民航总局的否定会对最终决策产生影响,如果国家决策人能够意识到运10平台及其技术能力的重要性,完全可以让运10继续试验、改进下去,更不可能因为只差区区3000万的研制经费而被迫下马。事实上,到1980年代中期,以邓小平在70年代末提出"科学技术是生产力"所引发的自主研发热潮,已经让位于引进技术和引进外资的"以市场换技术"热潮。就在运10下马前后,中国汽车工业中的红旗和上海牌两个产品开发平台也被抛弃了。在这种大势下,一个自主开发的运10平台乃至本土技术能力的发展都在决策人的视野中变得无足轻重。

和平让人麻痹,麻痹让人分不清芝麻和西瓜。直到1991年的海湾战争,被美国空中力量所震惊的中国有关方面才又想到大飞机的重要性。但为什么在国家重视大飞机以后的十几年中,民用飞机工业越输越惨,而运10仍然被冷冻至今?这种疑问不能不让人把目光转向另一个当事方,即中国航空工业的行政主管部门。

航空工业主管部门的态度

运10项目起源于毛泽东和周恩来的提议。1968年早些时候,周恩来总理建议南方一个飞机厂发展像伊尔——18(4个螺旋桨发动机的运输机)这样的载客飞机,但没有得到当时主管飞机制造的三机部的回应。1968年冬天"轰六"试飞成功之后,周恩来再次建议能否把"轰六"改造成一个民用飞机,仍然没有得到三机部的回应。1969年,毛泽东视察上海时询问上海是否可以制造飞机。1970年7月,毛泽东又一次到上海时再次指出,上海有比较好的工业基础,应该有可能制造飞机,此后上海造飞机的问题提上议事日程。中共中央于1970年8月发出文件,决定上马运10,项目的代号由此定为"708工程".1970年9月,中央在听取空军和上海汇报设计思路时决定,运10项目的业务归口三机部,但由上海市主持领导。当月,全国抽调的100多名设计师即全部到达上海。10年后的1980年9月26日,运10在上海试飞成功,研制费用总计5.377亿元人民币,其中研制费3.34亿元,基建费1.747亿元,上海市提供流动资金0.29亿元。

然而,航空工业的主管部门却一直对运10项目持反对态度。1980年筹备运10试飞时,一位航空部的副部长对上海市航办副主任王允祥说:这飞机不能飞,飞不起来。但王回答说,"我是中国的第一批飞行员。我飞过多种航线,我能判断什么飞机能飞,什么飞机不能飞。我认为运10可以飞。如果飞不起来,我甘愿接受批评;但如果飞起来了,怎么办?"那位副部长说:"如果飞起来了,我就……"接着将手在自己脖子前做了一个砍头的动作。结果不久,运10就一飞冲天。

运10试飞前,另一位刚刚就任的航空部副部长到上海组织全国专家进行技术审查。这位副部长来自基层,审查运10是他上任后的第一个任务。他在审查结论会上说:"来上海前,听到关于这架飞机的种种传说,感到主持试飞的任务不好办。但是来了以后,实际看到的情况,与我以前听到的完全不同。"一个工业的主管部门如此对待一个本工业中值得骄傲的项目,原因只有两个:第一,运10项目是在航空工业部的体制外进行的,这触犯了计划经济体制下一个行业主管部门对本行业的垄断权力。第二,运10走了一条自主开发、自主设计的道路,而航空工业主管部门的主导思维却正好相反。为什么一个工业的主管部门反对自主开发和自主设计?回答这个问题就要分析这个工业发展的历史路径及其对产业文化的影响。

航空工业管理体制的组织逻辑

中国航空工业是在前苏联援助下奠定基础的,"一五"计划中前苏联援建的156个重点项目中有13个是航空工业项目。当时的做法是在中国迅速复制前苏联的生产工厂,按照前苏联图纸生产前苏联设计的飞机。一般来讲,高度技术密集型的航空工业是以设计为龙头的,即使在实行中央计划体制的前苏联也是如此,其航空工业是以中央空气流体动力学研究院和中央发动机研究院为基础研究中心,以各个设计局为产品设计中心,由设计局管辖实验工厂,产品定型后才交给大批量生产工厂。由于当时的历史原因,中国航空工业的建立是从生产工厂开始的,而且复制的还不是与飞机研发相联系的"主制工厂",而是前苏联的大批量生产工厂。由于中国与前苏联签订的"航空工业合作协定"中没有由前苏联支援中国飞机设计的内容,所以前苏联只教了中国如何生产,而没有教给中国如何设计。

先建立生产体系的历史路径产生了长远的组织惯性,就是重生产、轻设计的传统。1950年代中国面临着美国的威胁,迫切需要装备飞机。这种压力不可能不使航空工业主管部门把工作重点放在尽快大量生产飞机上。从组织上说,以生产为重点就会更多地从生产部门提拔行政领导干部,加上建国后几十年中不信任知识分子的政治空气,所以设计人员在航空工业中处于没有多少发言权的地位。这种组织惯性一旦形成,就使建立设计中心的设想和努力失去动力。

例如,1956年成立的第一飞机设计室原来被设想为中国航空工业的设计中心,由徐舜寿任室主任,曾经在英国参加过喷气式飞机设计的黄志千和毕业于莫斯科航空学院的叶正大两位工程师任副主任。时年不满40岁的徐舜寿毕业于清华大学航空系,曾经在旧中国空军中任航空技术教员,后到美国留学;解放战争期间,受哥哥徐迟和姐夫伍修权的影响投奔解放区参加革命,成为新中国飞机设计事业的主要创始人,他于1968年1月在西安主持新型飞机设计期间被迫害致死。我国早期自主设计的几个著名机种——歼教1、初教6、强5等全都是在第一飞机设计室提出方案开始设计的,但到1950年代末,航空工业行政部门从强调现有机种的"专业化分工"出发,将设计机构配属专门生产某种机型的工厂,直属于原航空工业局的第一飞机设计室划归沈阳飞机制造厂。这实际上是把"设计"仅仅看作是生产的第一道工序(提供图纸),甚至提出了设计为生产服务的口号。这种做法实际上取消了设计,而把技术力量用在维持生产前苏联飞机上,技术工作偏重工艺,形成生产-工艺-设计的轻重优先。

直到今天,中国航空工业仍未走出半个多世纪之前奠定的体制。这个体制的关键特点就是从来没有以研发和设计作为整个工业活动流程的龙头,或置于中心地位。重生产轻研发的倾向必然导致偏重生产现有产品或仿制现有产品,并因此而轻视设计和创新。1982年,航空工业部甚至把由聂荣臻元帅建议并由中央批准于1961年成立的航空研究院撤销了,使其成为7个工业部中惟一没有部级研究院的工业行政部门。公平地说,重生产轻研发的航空工业管理体制曾经为新中国立过汗马功劳,在上世纪五六十年代那样困难并遭受外部威胁的时期,这个工业生产出上万架飞机,为国防做出了巨大贡献。但大批量生产前苏联设计的飞机的传统不仅导致重生产、轻设计的狭隘心理和价值观,而且航空工业逐渐形成一种长期积淀的"产业文化",其根本特点就是不相信自主设计。

不同的组织原则有多重要?

中国民用航空工业在运10一飞冲天之后所走过的历程证明,迄今为止的失败不是技术的失败,而是体制的失败。这个历史教训说明,大飞机项目要想在将来获得成功,就必须突破传统体制,实行新的组织原则。为帮助理解为什么不同的组织原则如此重要,我们举出几个不同工业的例子对比加以说明。

先看看航天工业。与航空工业相比,同属军工的航天工业具有两个基本不同点。第一,中国航天工业发展的起点是1956年建立国防部第五研究院。后来的七机部(航天工业部)则是1965年在五院的基础上成立的。也就是说,航天工业是先有研发和设计然后才有工厂,工厂生产始终附属于研发和设计。第二,航天工业不可能从国外购买现成的技术和产品,也就绝了依赖外国技术的念头。正是由于任何产品都要靠自己干,所以长期不懈的努力反而发展出来不比国外差的技术能力,并且形成了敢于在技术上突破的创新文化。几十年下来,中国航天工业在导弹、卫星、运载火箭、载人航天等领域硕果累累,成为中国的骄傲。1992年,航空工业系统和航天工业系统分别获得100亿元的国家拨款。对比之下,航空工业因AE100项目的失败而让国家把钱收了回去,但航天工业却用这100亿和后来追加的80亿,于2003年10月把神舟五号载人飞船成功送上天(100亿用于"神舟"飞船、运载火箭以及中国载人航天工程的等七大系统建设,另外还用了80亿元建设酒泉卫星发射中心的部分设施、航天员训练中心、北京航天中心等设施),使中国成为继前苏联、美国之后世界上第三个能够独立自主开展载人航天的国家。

可能有人会说,航天工业属于纯粹的国防工业,不直接面对竞争性的产品市场,有其特殊性。那就以通讯设备这个竞争性行业的例子来说明相同的道理。1980年代初,中国电信技术处于非常落后的状态,而国际主流已经进入数字程控交换的时代。中国的通信设备不得不依赖进口,一时间中国电话网所使用的程控交换机曾全部被号称"七国八制"(7个国家的8个企业,制式都不一样)的进口产品所主宰。为了替代进口,原国家邮电部也计划开发程控交换机,由当时邮电部第1研究所和第10研究所承担。但即使是仿制也如此之难,以至于有些专家得出结论:中国人做不出程控交换机,其逻辑与今天航空工业的一些专家称中国做不出大飞机如出一辙。但此话说出不久,业外的解放军郑州通信学院(以下简称郑州信院)便开发出中国第一套万门程控交换机,即著名的04机。

以邬江兴为首的郑州通信学院研发团队原来是从事计算机研究的,参与了1968年经周恩来总理批准立项的905工程——一个为军队配套而研制计算机的大型项目。百万大裁军后,郑州信院的计算机研究项目于1983年下马,研究人员把目光投向通信领域,于1986年开发出1024门的准数字程控交换机。他们的产品受到中国邮电工业总公司的注意,于是向郑州信院投资300万,委托开发2000门数字程控交换机。在研制过程中,研究者们后来决定干脆就直接开发万门机。

为什么邮电部的专业研究所开发不出来的产品被业外的军队学院给做出来了?直接的原因在于双方不同的计算机技术能力。数字程控交换机实际上大量使用计算机技术,与传统的交换技术相比已经发生明显变化。邮电部研究所的专长是传统交换技术,所以研发数字程控交换机需要学习计算机技术,几乎等于重学一个专业,更关键的是难以跳出传统思维。相反,郑州信院团队的背景就是计算机,更重要的是,业外的背景反而使他们不受一些传统思维的束缚,所以04机使用了许多非常巧妙的方案。

与运10/的经历非常相像的是,04/机出来后一开始也遭到作为行/业主/管的邮电部的打压。198/9/年11月,邮/电工业/总公司为了立项而在北京举行的一个专家论证会上,绝大多数人对04/机持否定态度,说它不是交换机,是计算机。1991年10月,郑州信/院完成产品测试后请求鉴定,但邮电/部以没有经过立项批准为由不给鉴定。然而,04机比运10飞机要幸运得多。由于是"军/转民"的突出项目,04机受到了军/方的支持。在后来邮电/部勉强同意的验收测试中,专家评审的结论是04机达到80年代末的国际先进水平。

但巨龙却在这个过程中衰落了。原因仍然在于组织和体制。巨龙公司的组成是由郑州信院加上原邮电部所属的4个电话设备工厂和信息产业部所属的三个工厂拼起来的。技术的源头是在郑州信院,而工厂没有多少技术能力,只想拿来现成的产品多生产。也就是说,巨龙是一个在技术、生产和营销上没有一体化的"企业"。几家工厂生产同一个技术来源的产品,在市场上"自相残杀",导致了质量和服务方面的缺陷。更重要的是,巨龙不能随着市场的需求变化不断开发新产品,技术进步的速度落在竞争对手的后面。

相反,深圳的华为和中兴原来都是小贸易公司,但这两家企业对技术的追求不折不挠,坚持以市场为导向的自主开发。正是在自主开发程控交换机所发展出来的技术能力基础上,这些中国通讯设备制造企业才进入了移动通讯和网络设备制造领域。今天,华为拥有2万多员工,其中接近50%从事研发,而生产人员不足10%,每年投入研发的资金超过销售收入的10%。华为的产品已经大踏步进入欧美主流市场,成为中国罕见的能与几个国际巨头比肩而立的高技术企业。

传统体制下的既得利益者是创新的最大敌人。它们的例子进一步说明了一个普遍的道理,技术进步不是一个纯技术的问题,而是一个组织性和体制性的问题。既然中国民用航空工业近20年的技术发展几乎是停滞的,那么为什么在那之前的运10能在技术上获得成功?其实就是因为一个简单的事实,运10是中国航空工业50多年的历史中惟一在航空工业行政主管部门直接管辖之外予以执行的项目。从技术上讲,运10项目成功的关键,在于项目由地方(上海)协调的做法使运10的设计和研制摆脱了航空工业行政主管部门及其仿制技术文化的束缚,所以中国的设计师和技术人员才能够进行一系列的创新,例如以工程综合设计法采用宽体机身、发动机翼吊等等代表了民用客机发展方向的技术,以及按美国适航标准设计等等。即使是在文化大革命那样的历史阶段,体制上的突破也能够对技术进步产生巨大的作用,那么,中国民用航空工业要想在21世纪打翻身仗,就必须在体制上取得突破。

发展大飞机战略决策的原则应该是什么?

今天,国家有意再上大飞机,却面临一个困惑:业外各方纷纷主张上,而本来是受益者的业内却一片推诿。通过分析中国民用航空工业走过的曲折道路来总结历史教训,其目的不是追究历史责任,而是为了使今后的决策不再重复错误。为此,我们在以有关技术能力的理论框架对三大历史教训进行分析的基础上,对大飞机项目的决策原则提出四项建议,以供参考。

第一,国家要首先明确大飞机项目的战略目标

航空工业是战略性工业,关系到中国在关键领域的技术能力爬升,关系到国家安全。而大飞机项目是振兴航空工业的一项重大举措,当务之急是要明确战略目标,即国家最终要达到的目的到底是开发军用运输机还是大型民用客机。

从任何方面的逻辑分析,国家的战略目标都应该是开发大型民用客机。中国航空工业几十年来历次引发上不上"大飞机"争论的导火索不是军用飞机,而是大型客机。面对目前的纷争,国家决策人应该毫不含糊地把"大飞机"项目明确定义为开发大型客机,以避免各种局部利益修改国家战略目标。在存在一系列争论的条件下,明确这个战略目标立刻可以使决策人分辨战略优先的选择。

开发大型民用飞机具有独立的战略意义。军用飞机当然重要,但完全可以把民用与军用两者分开来讨论。上民用飞机项目不必影响单独的军用运输机项目,而能够产业化的民用大飞机则必将对国防做出不可替代的贡献,不必非要把民用大飞机的战略目标纳入到军用运输机的项目中,"先军后民"的最大危险就是把大飞机项目重新纳入传统体制之中。事实上,通过上民用大飞机项目来推动体制变革将是振兴军用航空工业的有效措施。

目标明确是任何项目得以成功的重要条件,因为由此就可以把握决策的优先级选择。运10能够开发成功的重要原因之一是毛泽东和周恩来对项目的目标定义得清清楚楚,就是造大型客机,所以才会有技术上的一系列突破。只有从一开始就明确大飞机项目的目标是发展民用客机,才能使民用航空工业的发展不再重蹈20年前失败的覆辙。明确目标之所以如此重要,不仅是因为在技术路线、项目选址等方面的正确决策只能根据战略目标来决定,而且是因为目标明确就可以对承担责任者进行考核,不给畏难厌战者和化公为私者以任何推卸责任的借口。大飞机项目是一个涉及到几百亿元公共投资的国家项目,绝不容许任何个人和任何组织把自己的私利置于国家目标之上。

第二,充分认识到技术能力的宝贵性,在培育大飞机的技术能力上要意志坚定,长期不懈

目前对大飞机项目的论证一般都是从市场机会开始,但如果从战略高度思考大飞机项目,那么这种对"市场机会"的预测并不能作为重要的决策依据。与一般工业产品不同,发展设计和制造大飞机的技术能力需要很长的时间,产业化也需要很长的时间。相比之下,市场需求一定是经常出现波动的,现在预测10-15年后的市场需求数量不可能是准确的。不过只要中国的经济继续成长,中国对飞机如此之大的需求就会继续增长。过去十几年中,中国民用航空的需求增长是爆炸性的,花了几千亿元购买了1000多架外国飞机和其他设备,但这个市场现在被波音和空客所占据。中国航空工业能不能打破这种"双寡头"的垄断是决策各方都必须考虑的,一些人的目光总是集中在两个寡头不能顾及的市场缝隙上(这也是先上支线飞机后上干线飞机的主要理由之一)。问题的关键不在于这两个寡头未来能够为中国飞机留下多少市场空间,而在于中国的航空工业能不能掌握相应的技术能力,生产出达到相应性能水平的产品,战略决策应该牢牢把握住这个重心。

20年来中国工业的发展经验已经证明,一旦中国工业在某个领域掌握了接近发达国家的技术能力水平,就会产生出无可置疑的竞争力,因为中国的产品总是比发达国家的产品便宜。但这种成本优势不是因为静态的比较优势,而只有在具备了技术能力发展的动态因素后才能获得。因此,后发国家可能具有的赶超优势不是来自单纯的劳动力便宜,而是来自以较便宜的劳动成本发展出接近发达国家水平的技术能力。在这个组合中,劳动力便宜是常量,技术能力的成长才是变量。

与1980年代不要运10的民航体制相比,今天中国民用航空体制已经发生根本性变化,即已经具有相当程度的市场竞争。在市场竞争条件下,航空公司必须考虑成本。如果中国民用航空工业能够提供高性能价格比的飞机,就会从波音和空客手中夺取市场份额。只要中国经济继续成长,市场机遇就会永远存在,关键是有没有能力抓住这些机遇。

技术能力的宝贵性也可以从过去国际合作的经验中看出。中国的运10试飞成功后,波音和麦道都主动提出愿与中国合作,所以才有当年的麦道82组装项目。但当中国自己抛弃了运10之后,波音和麦道的面孔就变了。这怪不得人家,怪只能怪自己为什么连"两条腿"走路的道理都不懂。

技术能力如此重要,所以国家在培育设计和制造大飞机的技术能力上要有长期和坚持不懈的意志。国家的战略目标不仅仅是得到一两个产品,而是建立起可持续的产品开发平台,最终获得技术能力。从这个目标出发,产品早期的水平不是关键,关键是能不能持续改进并最终实现产业化。只要明确这个战略重点,就不会因为短期的缺点和弱点而动摇长期的意志和既定的目标。

也正是因为如此重要,所以开发大飞机的战略目标要由国家决定,而不能让航空工业自己决定。就组织过程来说,技术学习和能力发展的直接动力来自抱负水平的变化,换言之,一个组织的抱负水平如果不提高,这个组织就没有提高现有技术能力的动力。在市场竞争中,导致企业改变抱负水平的重要原因是企业在绩效达不到预期水平时所产生的危机,但中国航空工业目前缺乏市场竞争机制的鞭策,所以通过由国家规定重大项目的机制可以提高这个工业的抱负水平,鞭策并支持其在技术能力上爬升。

需要注意的是,培育这种技术能力所需要时间会大大超过每一届政府领导人的任期。根据这种特性,可以考虑如下措施:①以法案的形式规定项目的目标、实施原则和政策支持的义务;②选准负责领导实施项目的主帅,以法案的形式给予他或他们以较长时间的任期。虽然不会成为"政绩工程",但国家领导人的远见卓识必将被历史所铭记。

中国上大飞机项目必将触动国际既得利益集团的神经,中国政府绝不要低估国外竞争对手政商合谋扼杀中国民用航空工业的动机。美国和欧洲人比许多中国人更明白,一旦中国开始建立大飞机的开发平台,问题就不再是中国产品刚出现时的水平是低还是高,而是中国的技术能力一定会通过这种平台成长起来。竞争对手会通过市场压制、WTO条款等各种手段来阻挠甚至扼杀中国的大飞机项目。应对的方法可以逐渐摸索,关键在于中国政府要立场坚定,在发展本土技术能力的问题上绝不动摇。所谓"扼杀",并不一定总是明目张胆的,也可以通过"糖衣炮弹"来实现(例如组装麦道飞机的"合作")。竞争对手不是扼杀你的产品,而是要扼杀你的能力,达到这个目的既可能用硬刀子也可能用软刀子,绝不要心存幻想。

第三,坚持掌握自主知识产权,夺取技术发展的制高点

怎样才能既能够抵御硬刀子也能够抵御软刀子?只要坚持一个基本原则,就是必须掌握飞机设计的自主知识产权。中国汽车工业和民用航空工业20年来与外国企业合资合作的经验也同样证明,不掌握对产品的知识产权,就只能组装外国产品,不仅遭受盘剥,而且还学不到技术;不掌握对产品的知识产权,中国的企业、工业乃至国家都会在全球化的竞争中处于不利地位。

要掌握知识产权就必须进行自主产品开发。如前所述,一旦中国工业的技术能力水平接近发达国家,较低的劳动力成本就会使中国的产品具有国际竞争力。不仅如此,外国产品与中国的市场需求特点之间总是存在不适应性,而中国企业在理解本国市场的需求特点方面总是具有优势。由于自主设计要求自主形成产品概念,所以掌握设计的技术能力就能够把自己对市场的理解转化为产品的性能特性,从而产生竞争优势。

自主开发的战略环节是产品开发,达到这个目的并不反对利用国际技术资源,甚至不反对购买外国的专利技术和零部件。但能够利用外来技术的必要条件是对自己的产品拥有知识产权,而知识产权只能通过自主设计才能获得。坚持自主设计可以使中国航空工业掌握高端技术能力、掌握技术进步的制高点,成为各种资源的集大成者,而不是为别人提供"边角料"的配角。

中国航空工业的规模仅次于美国和俄罗斯,但人均产值小得可怜。造成这种状况的原因有许多,最根本的是缺乏拥有自主知识产权的产品。没有这样的产品,中国的航空工业就只能从事低端的生产活动,只能为别人去加工零部件,不可能产生竞争力。中国已经建设起大规模的风洞试验基地,设立了诸多院校和专业。如果没有拥有自主知识产权的产品,这个规模庞大的工业体系就不能发挥潜力。

由于历史的原因,中国航空工业习惯于仿制,创新能力不强。但越不做,能力就越差,就越害怕,如此循环,形成一种低水平的"均衡状态".通过上大飞机项目是打破这种"僵持"局面的好机会。它以国家的政治决断来提高航空工业的抱负水平,迫使其进行高强度的技术学习,同时以公共资源和政策来支持这种技术学习。这一过程不仅可以增强技术能力,而且可以逐渐增强对自主设计、自主创新的信心,使中国的航空工业走上振兴之路。

中国人应该具有发展独立自主航空工业的信心。世界上没有几个国家能够拥有大飞机工业,原因不仅在于技术,而且还在于市场。大飞机技术门槛高,意味着巨大的前期沉没投资,而回收投资并盈利需要相应的销售规模。因此,在全球大飞机市场已经被波音和空客主宰的条件下,任何其他国家再想进入大飞机工业都是困难重重的。但中国具有几乎是独一无二的机会。今后的几十年内,中国市场的规模和成长动力将是无与伦比的,这为中国发展大飞机工业提供了难得的客观条件。具有这样的条件和机遇,放弃设计等高端技术活动而去转包生产,即使从经济效益的角度也是说不通的,大飞机项目的意义就是要发展出相应的技术能力来抓住这样的机会。

历史证明,中国人已经表现出掌握航空技术的卓越天赋。1903年,美国莱特兄弟发明的世界第一架飞机试飞成功,直到1908年才改进到足以接到美国政府的订货。第二年9月,旅美华侨冯如就在美国奥克兰试飞成功了中国人制造的第一架飞机。美国一家报纸对此报道说:"在航空领域,中国人把白人抛在后面。"冯如后来携带两架自制飞机回国,投身孙中山的民主革命,1912年8月在广州做飞行表演时因飞机失事身亡。现在的航空工业巨无霸波音公司成立于1916年,公司聘任的第一任总工程师就是中国人,即毕业于麻省理工学院的王助(1893-1965),他设计的C型水上飞机大获成功,为波音淘了第一桶金。王助于1917年底回国,1941年时任中国航空研究院副院长。不仅如此,中国人在世界航空科学界的辈分还很高。奠定现代空气动力学理论基础的德国科学家普朗特被公认为世界航空理论的"祖师爷",他的一名匈牙利学生冯?卡门于1934年移居美国后对美国喷气动力、远程导弹、卫星和星际航行做出巨大贡献,冯?卡门在美国培养的一位中国学生叫钱学森。普朗特还有一位中国女弟子陆士嘉,回国后先后在清华大学和北航任教,是运10副总设计师程不时的老师。此外,中国已故的科学家吴仲华,是现代喷气发动机理论的奠基人之一。拥有这样足以自豪的历史传承,拥有造出运10的业绩,为什么今天的中国人反而没有信心呢?

第四,大飞机项目成功的必要条件是突破现有体制的局限性

在具备上述三个条件之后,大飞机项目的成功还需要一个必要条件,即项目的组织执行只有突破现行体制才有可能成功。大飞机项目成功的衡量标准,不是做出样机,而是产业化,即能够以竞争性企业的组织形式通过出售产品而自我持续。因此,大飞机项目必须由一个把产品开发、总装和营销三个关键环节一体化的企业来执行;而如果要组建和培育这样一个企业来执行大飞机项目,就必须突破航空工业现有的管理体制。

航空工业现行体制的局限性在哪里?在过去的十几年中,航空工业的管理者经历了一系列的演变:航空工业部→航空工业总公司→中航一集团和中航二集团。尽管经历了这样的演变,但这个体制仍然是从原来的主管行政部门→工厂/研究所的传统体制直接继承过来的。之所以说这个体制并没有根本性的改变,是因为设在北京的一集团和二集团本部仍然是行政机关,企业仍然是从计划体制继承下来的大工厂,工厂和研究所仍然是"两张皮",它们之间的协调也仍然需要依靠上面的行政机关。

两个中航集团都是行政性公司,这种体制的一个弊端是无法分清企业的边界在哪里:设在北京的"婆婆"并没有能力开发大飞机,而真正从事设计、制造和营销飞机的单位又没有决策权。在这种体制下,不但集团总部并非真正的企业,而且下属的"企业"也不过是工厂,并不是集设计、总装和营销于一体的高技术企业。如果在这种体制下上大飞机项目,大飞机的设计、制造和营销都不可能是一体化的,必然分别由若干研究所和工厂承担,就必然步步都需要行政机关的大量协调。不但企业决策会受到行政"婆婆"的过多干预,而且行政层次过多使国家难以考核项目的执行。出了问题可以互相推诿,难以确定责任。

执行大飞机项目的单位必须具有一个长期稳定的领导班子。如果这个班子是由某个行政机关来任命,企业领导人的更换势必任意多变。因此,执行大飞机项目的领导班子应该由国务院直接决定。

两个集团的实体组织从诞生至今都属于军工体系,其组织原则、管理体系和技术文化都不适合民用飞机市场的竞争。因此,由独立于这个体制之外的组织来执行,有利于大飞机项目的技术创新。突破现行体制并不必然意味着把两个航空工业集团都排斥在大飞机项目之外,它们可以以入股的形式或其他各种方式参与大飞机项目,但决不能让大飞机成为由这两个集团分别或共同负责执行的项目。

关于项目的选址应该以能力基础为主要依据,所以项目应该放在上海,因为上海是惟一开发和生产过大型民用飞机的地方。但同时必须明确大飞机是国家项目,而不是上海市的项目,不能给地方政府对项目的行政干预留下多少空间。大飞机项目放在上海,将对上海经济的发展带来长远的利益,这是上海支持这个项目的足够理由。

突破现行体制的关键是组建一个按照现代商业原则和现代企业制度运行的公司来执行大飞机项目。具体说,这个企业应该遵循几个原则:(1)独立决策的管理层。所谓"独立决策"是指在国家战略目标和任务的框架下,公司有充分的自主决策权,公司不对航空工业的行政部门负责,也不对地方负责,只对国务院或其他中央权力机构负责。公司的任务分为两个阶段。第一个阶段是完成重大专项的任务,是国家任务,即接受公共资金的投入研制大飞机。由国家决定这个阶段的期限,规定公司的任务,并规定国家在这个阶段中应该承担的义务和政策支持。但即使是在完成国家任务,公司也必须从一开始就按照国际标准把财务会计、法律事务等方面的机构和规则建立起来。第一个阶段的任务完成后,公司在组织上不需要任何变动就立刻成为独立运营、自负盈亏的企业,直接进入商业运营(产业化)的第二个阶段。

(2)公司的设计、总装、营销活动一体化。所谓一体化就是设计、总装和营销必须是公司的有机构成部分,这些部分与公司总部是行政关系而不是"法人"之间的关系。

大飞机项目一定要以产业化为目标,所以大飞机的研制不能采取传统体制下的做法:由研究所设计,再拿到另一个独立的工厂去生产。各种职能活动的一体化可以使公司集中协调企业所必需的所有活动,统一决定企业内部的组织机构的设置和人事任免。

(3)公司的内部流程必须以产品开发为龙头,真正实行高技术企业的组织原则。保证执行这种组织原则的关键措施,是明确企业领导人所负的责任:首先是开发出大飞机;其次是实现开发项目的产业化,即以产品参与市场竞争。按这些目标实行分阶段的责任制,并按规定的程序严格考核。这样做的目的不仅为了开发出产品,而且是为了使公司能够成为有竞争性的市场化企业。

(4)公司的目标是开发出来拥有自主知识产权的大飞机。在此目标下,公司可以用自己的战略建构(飞机总体设计)吸收、利用和整合国内外的各种技术资源,可以雇用外籍华人和外国雇员。但在规定年限内(如完成国家任务的第一个阶段),要避免外资对中国技术学习过程的任何控制。在新企业成长起来立于不可能被外部势力打败的地位之后(即进入第二阶段后),可由有关决策方根据情况决定是否通过上市对外资开放。

所有这些组织原则,都是为了从一开始就按照竞争性企业的模式来执行大飞机项目,目的是为了保证其产业化的成功。通过产业化过程,大飞机项目将把市场竞争机制引入航空工业,以新的形式对基础研究产生需求,带来新的技术扩散的机制,用新的市场需求把大量闲置的科研手段和试验设备重新利用起来,以新的经济方式把大量的配套企业带动起来,从而为将来航空工业的深化改革创造条件。中国过去20年的经验证明,任何一个工业中如果出现了竞争性企业,这个工业的技术进步就面貌一新,国家对基础技术的支持就有了着力点。因此,大飞机项目将成为振兴中国航空工业的关键一步。

最后需要提的一个问题是大飞机项目本身的技术路径。本报告作者坚信,让运10复飞是开发大飞机的捷径。让运10复飞并不是一定要恢复一个产品,而是恢复大飞机的产品开发平台。运10曾经七飞拉萨,其空气动力布局和结构布局仍然是合理的。有人说运10太老了,但B52已经飞了50多年,至今仍然是美国战略空军的主力轰炸机种,而且计划还要再飞40年。此外,一些人嘲笑运10是模仿波音707,而今天美国仍然有550架从波音707原型机改装的KC-135空中加油机在服役。

让运10复飞,可以在非常短的时间里使中国民用航空工业获得能够开始积累大飞机技术经验的平台,唤醒被尘封了20年的能力记忆。运10平台完全可以在某些部分加入新技术,如可以在原有的平台上改进翼形,使用代表目前国际先进水平的超临界机翼。即使运10机型不可再用,但以运10平台为基础开发新的机型平台也比从头开始要有效得多。把运10弃之不用,中国从头开始就又得花10-20年才能有大飞机的开发平台,然后才能开始积累相关经验。

让运10复飞是为自主开发、自主设计和自主创新平反,是带有政策转向的重要信号。如果运10重上蓝天,将会激励年轻一代的中国航空科学家和工程师再创辉煌——他们的前辈在25年前就已经让中国的大飞机一飞冲天了。

结语

上大飞机项目的意义远远超过项目本身,它标志着中国经济发展的一个历史转折点,标志着中国工业发展从依赖外国技术转向自主创新、从沉溺于低端经济活动开始奋起向高端爬升。中国民用航空工业在1/4世纪中走过的道路充分证明,技术能力是经济发展中最宝贵的生产要素,而自主产品开发是获得并发展技术能力最有效的途径。中国过去的发展道路取得了无可否认的成就,也付出了无可否认的代价。在为了长远的发展和解决当时急迫的问题而不得不付出代价之后,只有在已经具备了条件的历史关头果断地转变经济增长方式,努力使中国经济在技术结构上爬升,实现产品和产业结构的升级,过去付出的代价才没有白费,前辈为建立中国工业所付出的青春生命、民众们为国家财富积累所付出的辛勤劳动才有意义。由大飞机项目所推动的航空工业技术能力的跃升,将不仅足以使中国在世界经济中的地位发生结构性变化,而且将为保证中国的政治独立和国家主权提供强大的手段。这是一个强国之项目。

但是,本报告并不坚持认为大飞机项目非要现在上。如果这个项目不能充分贯彻根据国家长远利益而决定的战略目标,不能坚持走自主设计的道路,不能突破传统体制的束缚,就不应该上,因为那样只会浪费公共资源,只能是延续曾经走过的失败之路。对于中国航空工业的发展来说,时间已经耽误不起,但人为导致的失败将更为可怕。(转贴)

  本贴于 2005-10-17 00:05:34 被【带枪歹徒@-0R8M】修改

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2005-10-16 23:32:34 主题:悲痛!“神六”上天,“运十”坠地!
地藏王菩萨!

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运10──我国大型民用客机发展的起点

□赵金德 王维翰

1980年9月26日,一架大型喷气客机在上海大场机场腾空而起,直刺蓝天。这就是我国自行设计、自行制造
的运10飞机,人们欢呼雀跃,热烈庆贺它的首次试飞成功。为了这个成功的时刻,我们曾艰辛奋斗了10年。
中央决策 迅速上马

建国以来,我国航空工业有很大的发展。由于国内形势的需要,长期以来发展重点放在军用飞机上,民用飞机起步较晚,直到70年代,国内航线基本上没有使用过国产飞机,民用飞机的研制还没有走出自己的路子。

随着国民经济的发展,发展民用飞机得到党和国家领导人的关心和支持。

1969年,周恩来总理就询问过能否在轰6的基础上,设计一架喷气客机。1970年毛泽东主席到上海视察工作时曾指示:“上海工业基础很好,可以造飞机嘛”。同年,周恩来、叶剑英、李先念等中央领导同志从发展我国航空运输事业考虑,批准了上海造飞机。当年8月,国家计委、军委国防工业领导小组向上海下达了试制生产大型客机的任务。1973年6月27日,国务院、中央军委又对大型客机的研制作了具体批复。

这架大型客机是以美国1970年版的联邦航空条例FAR-25的要求为设计基准进行自行设计,定名为运10飞机,技术上相当于60年代中期的国际水平。上级对运10飞机的设计技术要求是,航程7000公里,时速850-900公里/小时,飞行升限12000米,起飞滑跑距离1300米。机上装有4台涡扇8发动机,单台地面静推力8165公斤,试制批先装同类型进口发动机。

运10飞机的方案设计工作开始于1971年4月。1972年1月,叶剑英、李先念等中央领导同志亲自听取汇报,原则上批准了设计方案。同年8月由全国航空界知名的专家、教授参加的总体方案会审会,再一次从技术上肯定了

运10飞机的设计方案。1975年基本完成全机设计工作,共设计图纸14.3万标准页,编制技术条件211份,提供技术报告789份,开展各类课题研究171项,编制并应用计算机程序138项,编写各种技术手册约200万字。1978年11月,第一架飞机全机静力试验一次成功,1980年9月,第二架飞机首飞上天一次成功。

在以后的4年半时间里,运10飞机进行了大量科研试飞,证明飞机具有良好的操纵稳定特性,飞行性能达到预定的设计指标。其间,曾飞到北京、哈尔滨、广州、昆明、合肥、郑州、乌鲁木齐、成都等地,并7次飞到拉萨,为驻西藏部队和自治区政府运输了大量急需物资。
自行设计 敢于创新

运10飞机的研制是以上海640所和5703厂为主进行的,分工承担研制任务和参加协作的有全国十几个部委所属近300个厂、所、院校和部队单位。因此,运10飞机的研制成功,是团结协作,自力更生、艰苦奋斗的一曲凯歌。

(一)运10飞机的设计特点:

1. 有较好的安全性。

我们选定美国的FAR-25作为运10飞机的设计标准,从而为确保运10飞机安全、可靠的使用打下了坚实的基础。在运10飞机的设计过程中,我们还全面考察、学习和分析了参考机的设计经验;对于国内尚未成熟的成品和设备,包括动力装置,一律装用国外先进产品,这些都是保证飞机安全的成功之路。

我们遵循“一切经过试验”的原则,在设计、制造过程中进行了大量的试验工作,运10飞机的设计试验共有163项,在风洞吹风试验方面,共设计、制造了40套模型、分别在高低速风洞吹风1400小时,获取大量的气动原始数据。同时,还设计和制造了3架自由飞模型,进行了11架次的试验。结果表明,运10飞机具有良好的失速特性和尾旋特性。01架的全机静力试验共有42项163个情况,都满足试验大纲要求,全机静力试验的破坏载荷为理论值的100.2%,试验破坏部位与理论预计的部位一致。起落架落震试验1200次,表明运10飞机起落架动力特性符合设计要求。此外,在飞机的操纵、液压、燃油、电气等各系统也进行了内容广泛的地面模拟试验,并且还在有关单位支持下进行了各个系统和成品的联试。大量新成品在装机之前,又先在飞机上进行了飞行试验。总之,周到细致的设计试验工作,有效地保证了飞机试飞上天成功,也保证了运10飞机的安全使用。

在设计过程中,我们还十分重视质量问题,严格把好质量关。从1972年到1979年,先后进行了7次规模较大的设计质量复查,并且先后邀请了国内知名专家就运10飞机的结构疲劳、四大系统模拟试验、风洞试验数据修正和使用,LC-4材料、气动外载荷等问题举办了7项专题讨论会,这些措施对设计质量和安全起了重大作用。

2. 有较好的速度特性。

运10飞机采用了较为先进的尖峰翼型。其阻力发散马赫数为0.85,优于波音707的0.84;最大巡航速度为974公里/小时,高于伊尔-62和波音707飞机。特别值得指出的是运10飞机远航程气动效率最高的马赫数为0.79-0.8,也较波音707高。

3. 有较好的经济性。

民用飞机的经济性涉及较多的因素。据一般统计,在直接使用成本中,燃油费用约占40%,经理论计算和试飞实践表明,运10飞机的座公里油耗均较伊尔-62和三叉戟飞机为低,而与波音707的相当,运10飞机的上座率只要达到60%,即可回收燃油费和飞机折旧费。

4. 有较好的机场适应性。

运10飞机在国内航线使用时,飞机的载荷等级数(LCN)为48-56,较三叉戟的62-64.5为低。据不完全统计,在当时的机场条件下,运10飞机可以使用的国内机场有35个,而波音707和三叉戟仅为10个,同时由于运10飞机的推重比大,单发升限可达9500米,很适合飞西藏地区。

5. 有较大的使用伸缩性。

运10飞机最大燃油量可达51吨,而且机舱容积较大,这就提供了使用伸缩性的余地。即机舱装客、货多时,燃油可少些;航程飞短些;反之,多油少货可飞远航程。运10飞机飞国内航线,当商载21.47吨时,航程为3150公里;当商载为5吨时,航程可达8000公里。

6. 有较大的发展潜力。

运10飞机如改装先进的CFM56型发动机,将使燃油消耗率下降20%,大大提高经济性,噪声水平也大大降低,可满足FAR-36的第三阶段噪声标准要求。如果加长机身3.5米,则可大大提高装运量,从而进一步提高经济性。如在机身左前方开一大口,则可改成客货两用机,也可用于军用运输。

(二)运10飞机的主要技术成就

运10飞机在技术上的成就可总结为10项:
1. 国内首次采用FAR-25为设计标准,突破了过去一直沿用苏联规范的局面。
2. 国内首次采用“尖峰”型高亚音速翼型。
3. 国内首次全面采用“破损安全”、“安全寿命”概念设计和分析飞机结构。
4. 国内首次采用全翼展整体油箱(最大装油量达51吨),首次研制出大容量气密客舱(最大容积达318立方米)
5. 国内首次成功地采用机翼下吊发动机的总体气动布局。
6. 国内首次采用由调整片带动操纵面的气动助力操纵形式,省去液压助力装置。
7. 国内首次进行规模较大的全机各系统地面模拟试验。
8. 全机选用新材料76项,占18%,选用新标准164 项,占17%;选用新成品305项,占70%。这些新材料、新标准和新成品为民机的发展打下了基础。
9. 国内首次全面地用电子计算机进行型号设计,编写了计算程序138项。
10.国内首次按FAR-25要求组织了大型客机的研制试飞(共飞行130架次,170小时)。

运10飞机虽然由于各种原因最终没有投入航线使用,但它在当时的历史条件下,却能取得如此丰硕的成果是
很不容易的。因此,研制运10飞机的历史作用是不能低估的,它是我国民机发展的成功的起点

总结经验 以利再战


从1970年8月中央下达任务到1985年2月飞机停飞,运10飞机的研制前后历时14年半,国家总投资5.377亿
元,其中研制费3.34亿元,基本建设费1.747亿元,上海市提供流动资金0.29亿元。
运10飞机的研制是成功的,它的主要经验是:

1. 坚持自力更生、艰苦奋斗的道路,振奋民族精神 运10飞机研制的重大成果是在70年代的历史条件下取得的,人们不禁要问,在当时那样困难的条件下,怎么可能搞出一架总重110吨量级的、技术水平与波音707相当的大型喷气客机呢?答案只能是人心齐,泰山移。在航空工业部的大力支持下,参加运10飞机研制的广大科技工程人员和工人本着独立自主,自力更生精神,抵制“四人帮”的干扰、破坏,创业的道路。他们以强烈的事业心,刻苦学习,努力工作,不计报酬,努力为国争光,克服了一个又一个的困难。

2. 洋为中用,尽量采用国外先进技术 在运10飞机研制过程中,我们全面地引进和应用了美、英设计规范,并且对参考机的设计经验进行了全面借鉴。针对国内风洞尺寸偏小的困难,我们还采用了参考机种进行对比试验的方法,解决了风洞试验数据修正的问题。消化、吃透参考机使我们少走了不少弯路,这实际上是一种最经济和有效的引进方式。

3. 坚持质量第一、安全第一 质量是产品的生命,对于民机来说,尤为重要。运10飞机研制过程中,我们始终坚持质量第一、安全第一、一切经过试验的原则。为确保运10飞机首次上天的安全,1980年8月26日,航空工业部派出首飞检查组,对研制工作和试飞准备工作进行全面检查。何文治副部长担任试飞领导小组组长,明确提出了运10试飞上天必须具备的八项基本条件,要求上天前必须完成69项工作,并采取了一系列确保首飞安全的措施,保证了运10飞机首飞一次成功。

当前我国进入了一个新的历史发展时期。在党的改革开放方针指引下,如果我们能充分借鉴研制运10飞机的经验教训,本着“立足国内,以我为主,发扬自力更生精神,充分利用对外开放的有利条件,通过各种可能的国际合作途径,提高自己的设计、试验、制造能力并形成产业”的方针,开展国际合作,进行新的干线客机研制是完全可能的。

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