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關于國產大飛機的爭論,本質上是要不要自主創新的問題
點擊:3129  作者:記者    來源:中國發展網  發布時間:2019-09-25 10:06:56

 

        圍繞著要不要上大飛機以及如何上的問題,決策的相關各方已經爭論多年了。目前有關的爭論主要體現在四個方面:

2)有關發展大飛機平臺的軍民之爭(先從軍用運輸機開始還是直接上客機);

3)有關生產選址的東西之爭(項目放在上海還是陜西);

4)有關航空工業發展道路的自主開發與合作合資之爭。

這些爭論如此紛繁,難免使決策者有點霧里看花的感覺。其實,混亂產生于這樣一種情況:許多人雖然聲稱是在討論大飛機的發展戰略,但其實是在討論戰術問題。因此,澄清思路的關鍵是區分清楚哪些是戰術問題、哪些是戰略問題。

從運-10下馬到今天為止的20年間,中國民用航空工業發展的根本性戰略問題究竟是什么?事實給予的答案其實很簡單,就是要不要走自主設計的道路。從這個戰略基點出發,對上述各種爭論進行梳理分析,就會發現:主張先上支線飛機的主要理由是中國目前還干不了大飛機,所以應該先易后難;主張先上軍用飛機的主要理由,除了怕民用擠了軍用的想法外,更重要的是可以仿制俄羅斯的伊爾-76;主張把項目放在西安的主要理由是那里已經擁有軍機平臺,仍然是想走仿制俄式飛機的路。

因此,持續了20多年的有關中國民用航空工業發展之路的種種爭論,在本質上無非是依賴外國設計還是依靠自主設計的兩條路線之爭。

 

一、 有關飛機大小的干支之爭(先上支線飛機還是先上干線飛機)

自從運-10下馬后,歷次討論上民用飛機項目時,航空工業部門都會出現一種強烈的主張,說開發民用飛機應該從支線飛機做起,再過渡到干線大飛機。這種主張在這次有關大飛機項目的討論中仍然存在。

航空界沒有人否認干線飛機是民機產業的主導產品,但一直有人主張把支線飛機當作發展民機產業的切入點。表面上的理由會讓外行人覺得有點道理:中國現在做不了大型民用飛機,即中國既沒有開發大型民用客機的能力,也沒有國產飛機的市場。但當國家決定必須發展大飛機時,這些人就稍微退點兒步說:那就先做小飛機再學做大飛機,先做支線飛機再學做干線飛機。其實本質未變。

這種表面理由經不住一個事實的拷問:中國不是曾經開發出能夠一飛沖天的運-10了嗎?即使從開發大飛機的技術學習角度來說,從運-10平臺開始學不是也比從支線飛機開始學要更容易、更快、更有效嗎?講到市場,如果在飛機還沒有開發之前就斷定自主開發的大型客機沒有市場,只能說是心存恐懼,卻沒有證據說不會找到市場。因此,這種理由是站不住腳的。那真正的原因是什么?

其實,力主先上支線飛機的真正原因不是自主開發干線飛機要比自主開發支線飛機難多少,而是相較于可能會與國際寡頭正面相撞的大飛機,支線飛機的合作合資項目更容易談,更容易取得國際適航證,更容易購買外國技術。

由此可見,認為大飛機當然比小飛機難,我們技術差、資金少做不了大飛機等說法都是借口,真實的原因是:做支線飛機可以更容易回避自主開發、更容易依賴外國技術。上ARJ21項目時,有人已經認識到自主掌握產品開發平臺的重要性,但仍然將其主要意義看作有利于全球采購、全球配套(ARJ21飛機的動力、環控、航電、液壓、燃油、空調等20大系統基本上采用國外產品)。理解這一點有助于解答一個往往讓人不解的困惑:上干線飛機并不影響同時上支線飛機,但為什么國家每次開始醞釀上大飛機時,立刻就有人把項目往支線飛機上拉呢?其中的奧妙就在這里。

評判干支之爭的意義還要明確一個問題:即使掌握了開發小飛機的技術能力,也不會就輕易地發展出開發大飛機的技術能力,因為兩者之間的技術性質有很大的不同。從理論上講,大飛機不是小飛機的簡單放大,因為許多空氣動力現象和結構力學特性要受相似率的制約。

當然,支線飛機中有的屬于小飛機,有的屬于大飛機。但大飛機具有特定的設計問題,構成了特定的技術領域,因此,開發干線飛機的技術能力不會從開發支線飛機的能力自然延伸而來,而必須通過開發大飛機的過程發展起來。

二、 有關技術路線的軍民之爭(先上軍用運輸機還是直接開發大型民用客機)

先軍后民的觀點主張,開發大飛機應該先從軍用運輸機開始,這樣可以避免市場風險,然后再在軍用運輸機的平臺上改型出民用客機。需要指出的是,目前干支之爭的重要程度已經讓位于軍民之爭。原因不是不想堅持支線飛機路線,而是這個主張在國家表明要上大飛機項目的時候已經難有可為。但軍民之爭不過是變換了形式,除了某些方面擔心民用擠了軍用之外,其實質與干支之爭是一樣的。

先支后干一樣,先軍后民的理由也是似乎表面上有些道理,卻掩蓋了一個關鍵問題:現代航空工業的發展趨勢是軍用運輸機和民用客機之間在技術上的差別越來越大。下面分析一下兩者之間有什么差異。

其一,產品設計的技術性能要求不一樣。軍用運輸機強調適應戰場作戰要求的短距起降,所以發動機剩余功率大;關心飛機速度但不關心耗油量,不太關注經濟性和舒適性,一切都為了戰爭的需要。與此相反,民用客機強調舒適性、經濟性,低噪音、低耗油等。這些不同的性能要求導致了布局的結構性差異。

例如,大型軍用運輸機(包括伊爾-76)的機身離地面較近,并且都是采用上單翼(即機翼布置在機身上方)。為什么?因為機身離地面近,有利于裝卸貨物和部隊登機、離機;但因為軍用運輸機必須能夠使用條件惡劣或簡易的機場,所以如果不把機翼布置在機身較高的位置,機翼下的發動機就會過于接近地面,容易在飛機起落時因吸入沙石而受損。

與之相反,民用飛機一般都采用下單翼,這樣機翼不會遮擋旅客的視野,而且由于機翼的遮蓋,可以降低傳入機艙的發動機噪音。如此大的結構差異必然導致一個悖論:如果不改變軍用運輸機的總體布局,它就永遠不會成為在民用航空市場上有競爭力的民用客機;但如果按這個目標改,那從軍機平臺上改型的難度和工作量不會比從頭開發民用飛機更小。

 

伊爾-76

其二,就設計標準而言,客機的安全標準比軍用運輸機要嚴格得多??蜋C強調安全壽命破損安全(在國內,運-10首次采用了這個概念設計飛機結構),現在又有了損傷容限標準,其設計的首要原則就是保障生命安全,并且為了實現經濟性而必須在材料技術等很多方面妥協。與此相反,軍用運輸機為了戰爭需要而犧牲其他性能,在戰時一般沒有達到飛機壽命和自然破損極限就會被報廢,所以沒有安全壽命的概念。對于軍用運輸機而言,安全起落6萬次(客機的設計標準)沒有意義。此外,大型化是民用客機的發展趨勢(出于經濟性考慮),而軍機不一定要無限制的大型化,400座級以上的大型化對于軍機沒有更實質的意義。

其三,兩種產品的經營機制完全不同。第一,產品概念的形成機制不同。軍用運輸機的產品概念(設計任務)由其主要用戶——軍方提出或規定,不需要開發/生產企業自己去冥思苦想。但民用飛機的產品概念必須由開發/生產企業根據自己對市場的判斷決定,所以面臨的不確定性較大。

第二,贏利模式不一樣。軍品的研發和生產費用由國家全包,利潤按實際成本加5%計算,按照計劃生產而不用面對市場競爭。相反,民機必須面對市場競爭,研發和生產投資的風險極大。

第三,產品成功的衡量標準截然不同。軍機需要解決的是有沒有的問題,是產品問題;而民機需要解決的是能不能通過出售產品而自我持續的問題,是產業化的問題。因此,軍機生產和民機生產對企業在競爭戰略、管理行為、組織結構和價值取向方面的要求是完全不同的。

綜上所述,由于軍民兩者之間的技術和經營差異及其不斷擴大的趨勢,先軍后民的技術路線只能增加大飛機項目產業化的困難,而大飛機項目成功的最終標準恰恰就是實現產業化。

具有諷刺意味的是,先民后軍的技術路線反而比先軍后民更有利于技術的軍民分享。事實上,大型民用客機可以改裝為預警機、指揮機、加油機等特種軍用飛機(它們之間的布局差異不大),而軍用運輸機是不可能改裝成在民用航空市場上具有競爭力的民用客機的。

 

KC-135F-22空中加油

 

波音767加油機

 

A-330客機為基礎研制的A330空中加油機

 

-10改裝預警機方案(模型)

既然如此,那為什么還要爭先軍后民?其中的奧妙不在于技術,而在于部門利益。原因有二:

第一,先軍后民的技術路線可以回避自主設計,因為中國航空工業已經購買了俄式軍用運輸機伊爾-76的平臺,而且航空軍工生產企業更熟悉蘇聯/俄羅斯的標準體系。但這是非常危險的。蘇聯第一款噴氣客機是圖-104,它是從中程轟炸機圖-16(中國轟-6的原型)改型的(李成智等,2004179),結果這種從軍機改型的路線使蘇聯/俄羅斯的民用客機長期在國際市場上沒有競爭力。

第二,先軍后民可以保證航空工業傳統管理體系的一統江山。這個體系一直以軍工生產為主,從軍用運輸機開始上,大飛機項目自然就不會脫離現行的體制。但如果提到大型民用客機,就會喚起人們對運-10的記憶,而運-10是在航空工業管理體制之外開發出來的項目。因此,為了使大飛機項目的肥水只落在自留地里,就要千方百計讓這個項目從軍用運輸機做起。

三、 項目選址的東西之爭

項目選址主要是指總設計單位與總裝廠的選址。大飛機項目放在什么地方,關系到由誰來承擔項目,同時關系到當地的經濟利益,所以存在著復雜的爭論,它們可以分為三個層次。

第一個層次之爭發生在兩個航空工業集團之間。無論是一、二集團下面的哪個廠所獲得了大飛機項目的立項,都會坐上中國大型運輸機的頭把交椅。由于項目研制會給設計單位和生產單位帶來經濟效益,幫助它們提高技術水平,并帶動當地經濟和科技發展,所以各個單位及當地政府均全力以赴爭取大飛機項目。中國航空工業有過研制或生產較大的客機/運輸機經驗的企業有上飛(上海)、西飛(西安)和陜飛(漢中),前兩個屬于一集團,后一個屬于二集團。

第二個層次是陜西與上海之間的地區之爭。一集團的西飛和二集團的陜飛都位于陜西省境內,所以只要大飛機項目放在本省,陜西省并不在乎項目屬于哪個集團。上海則希望大飛機項目落在上海,以便有利于上海產業結構的升級,并實現其成為中國航空航天制造基地的夢想。

第三個層次之爭是潛在的,但更具有顛覆性,即讓大飛機項目突破兩個航空集團的體制,在上海成立獨立的企業或集團來實施。值得注意的是,如果國家采納這個提議,大飛機項目就不會走先軍后民的路線,而且由于在大飛機項目上走合資合作的道路不太可能,所以這個選擇是最有可能走上自主設計之路的。

總之,圍繞大飛機項目的爭論雖然紛繁復雜,但始終離不開一個根本點,就是自主設計和依賴外國設計的兩條技術路線之爭。因此,國家決策人面對諸多爭論做出戰略決定時,應該以對這兩條路線的選擇作為決策的標桿,因為這項選擇會使對所有問題的決策都有了依據。至于應該做出哪項選擇,歷史經驗已經給了一個教訓:中國民用航空工業走了20來年的失敗之路的根本原因是在自主開發上三心二意,甚至否定自主設計。

責任編輯:向太陽
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