C919为何关键设备都靠进口 中国军机技术难转成民用

在C919的供应商名单中,几乎所有设备都来自于国外企业,这是C919饱受“只有壳子”评价的最主要原因。

一、只保留设计和系统集成能力是飞机设计企业的通行做法

事实上C919设备国产化率太低的原因,并不完全是我国的工业能力限制问题;还有大量的航空工业企业参与市场竞争不充分、军用技术向民用市场转化效率低,以至于在对C919的争议中,很多人对商飞自己不负责设备研制的现象非常不满,讥笑商飞是攒机商,制造的飞机都是攒机产品。

实际上在这一方面,即使是波音和空客做法也差不多,他们客机的大部分设备也都是向其它公司集团进行采购。可以这么说,现代飞机设计公司的能力核心,主要都是体现在对于已有设备的高效集成上。 图:专注于飞机平台本身的研制能力,是现代飞机研制企业的特征。

导致这种局面的原因非常简单:科学和工程技术的分割在越来越深入,越来越细致;只有投入很大的力量,专攻某一个领域,才能拿出最好的产品。而飞机上涉及的各类设备实在太多,如果通通由飞机公司自己来开发,唯一的结果就是由于技术力量投入有限、总生产规模太低、缺乏竞争动力,陷入低水平高价格的境地中。

在这一方面,我国有着相当深刻的教训;直到研制歼10的时候,我国在机载设备的研发上不再局限于航空工业系统内部,而是安排了中国电子科技集团等专业性更强的外部单位承担研制任务。不仅提供了性能更优异、价格更低廉、可靠性更高的产品,而且又倒过来刺激了原航空工业系统内相关设备商的竞争意识,强迫他们提升产品水平。 图:现代核心机载设备的研制难度和成本,不是飞机企业自己能承担的。

因此,对于C919来说,商飞自己是否具备设备研制能力根本不重要——甚至可以说,不具备才是好事。真正要紧的只有一点,就是在设备招标竞争中的结果中,有多大的订单比例由国内的自主企业获得,而不是落给西方的公司。

二、C919设备国产比例偏低并不能完全真实反应我国工业水平

目前C919设备招标的结果,几乎完全被西方公司所瓜分,这也是它遭受指责最厉害的一点。很多人进而把“商飞只会造飞机壳子”这个问题,升级成了“中国只会造飞机壳子”。这样的指责显然是违背逻辑的--因为全面采用国产化机载设备的飞机其实多得是,飞豹系列、歼10、歼11B和所有完成定型的产品都是。

不过这些飞机都有一个共同的特征:那就是它们全都是军用型号。事实上这正反映了国内航空工业的两个大弊端,参与市场竞争极不充分、军用技术转化成民用货架商品的效率特别低下。这和我国的体制传统有极大关系:航空工业体系几乎完全为军事目的而建设,负责机载设备研制的单位企业长期缺乏参与民机设计的需求和经验。 图:C919座舱

由此带来的在设计上灵活适应和运用西方适航标准的相关能力匮乏,将国内设备商现阶段参与ARJ21和C919项目竞标获胜的可能性直接归零了。ARJ21和C919都是要在商业市场上有所作为的型号,它们采用的设计和设备必须严格符合西方适航标准;这意味着大量的设计要求和细节--具体到必须有哪些功能、采用何种安装形式,采用哪些接口,都必须同时满足极其繁琐的海量条文规章。

这个过程中就是商飞自己,在刚刚设计ARJ21时也多次被外方机构评论为“不能准确的理解和执行适航标准的内容”,更不要提我国的航空机载设备研制企业了。他们现在的问题,就好像中国的律师跑到了美国去找饭吃;虽然法学底子和思维辩论能力都在,但在他重新摸熟美国的法律体系之前,不要说打赢官司,连出庭的资格都拿不到。

三、国内完全有技术能力独立开发C919的数字电传和航电系统

事实上单纯从技术能力本身来说,国内给C919开发数字电传系统和航电系统等设备并不是问题。即使是采用先进控制技术的客机,它也只是通过放宽飞机的稳定性来减小飞行时的阻力损失,本身绝对不会像战斗机一样去追求高机动性,更不会因此而把飞机的控制难度搞的特别大。 图:运20的飞行控制和C919这样的飞机是非常近似的。

战斗机上的近距耦合鸭翼和大边条,都是能在不经飞控计算机修正的情况下,让飞行员拉动操纵杆前一厘米觉得还算正常,下一厘米就能瞬间狂暴抬头犹如抽风的玩意,而客机上从来没有这样的设计。事实上,客机上用的电传系统,全都是战斗机上玩剩下的玩意;能为歼10开发数字电传系统的水平,就足以用来给任何客机开发飞控系统。

航空电子系统也是如此。现代客机说到底也就是把旅客和货物从一地运载到另一地的交通工具,总体上的功能和性能要求(娱乐性方面除外,比如座椅影音播放和相关网络)天生就比军用作战飞机要低得多。在相同的时代背景下,客机的航电系统再复杂,也复杂不过那些承担作战任务的军用飞机。 图:A320客机的雷达。难道真有人认为客机雷达性能比同时代战斗机的还强?

比如火力控制系统和电子对抗系统,这些真正能代表航空电子系统最尖端技术的产物,从来不会出现在普通客机上。而中国虽然在具体性能上还和美国有不小差距,但从技术层次上,却是可以研制最先进预警机和战斗机航电系统的国家;C919的航电系统,和空警500、歼20这样的机型相比,谁的研制难度更大并不是很难思考的问题。

四、C919上有部分设备确实是国内现在造不出来的类型

必须承认的是,C919上也有很多设备是现在、甚至是较长未来内,国内都无法提供具备竞争力产品的类型。这一方面的典型,就是机载液压系统。飞机上的各个气动舵面偏转、舱门和起落架的收放等等,无不依赖于液压系统的驱动--只有它才能以极小的体积和重量,传递极大的功率。如果将飞机比喻成鸟,液压系统就是飞机的肌肉。 图:飞机上的液压系统不仅要驱动气动面偏转,也为起落架、舱门的收放提供动力。

尤其是对于C919这样的大型飞机来说,由于飞机本身尺寸很大,因此遍布整个机身和机翼的液压系统的总重量也会被放大的厉害。而要在保证功率不降低的情况下,有效的压缩液压系统的重量和体积,就必须提高液压系统的工作压力。比如以大家熟悉的三代战斗机来说,大部分型号都采用的还是21MPa(每一平方厘米上,达到214公斤压力)标准,而到了四代机上就全面采用了28MPa压力标准。

液压领域是我国的传统弱项,不要说和美国、法国、日本这样的一流液压强国相比,就是比二流的苏联/俄罗斯也有差距。我国航空液压领域的几代体系,主要都是在引进苏俄技术基础上建立的;比如米格21引进带来了21MPa液压体系,苏27引进带来了28MPa液压体系。 图:歼20采用了28MPa的液压系统

事实上,国内直到近几年才将28MPa液压技术基本消化吃透,并基本满足了歼20这样高机动高敏捷重型战斗机的需求。然而西方90年代以来,35MPa液压系统已经广泛引用在飞机设计制造上;作为2015年才下线的飞机,C919若不采用国外的液压系统,在未来的市场上就要多失去一份竞争力。

五、未来十年,中国航空设备将依托C919实现突破性的跨越增长

在国务院公布的《中国制造2025》重点领域技术路线图中,专门设立了在民用航空设备领域发展的章节。根据预测,我国未来十年以内,干线和支线客机的配套机载设备和系统,产值规模将达到8000亿人民币。这样一个庞大的市场,无论如何不能拱手交给国外厂商。

在未来的5年中,我国将在现有航空工业布局的基础上,初步建立“系统、设备和器件”三个层次的航空设备与系统配套体系;建立长期、稳固、高质量和可信赖的航空材料和元器件配套体系和完整的产业链。 图:A320-NEO,如果没有C919,而是被它和波音737 max占据完中国的市场;到时候中国设备供应商难道能在它们身上获得大规模订单?

而在10年后,我国要在关键航空机载设备与系统领域培养若干个系统级供应商——比如为C919提供APU辅助动力系统和其他大量分系统、设备的霍尼韦尔公司那样的企业,而且要拿下国内干线、支线客机30%的市场份额。

很显然,新兴的国内系统和设备供应商,要从波音、空客这样的西方客机招标里,抢夺霍尼韦尔、通用公司、罗克韦尔柯林斯公司这些老牌强手的订单,并不现实。而承担起扶持国内供应商重任的,只能是在今天被人抨击为“黄皮白心”、“攒机”、“壳子”的ARJ21支线客机和C919客机。

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