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发信人: robinwj (▄︻┳┻═-), 信区: Green
标 题: 中国大型飞机发展战略研究报告2(zz)
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Mar 22 10:21:39 2005), 转信
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AE10
0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,A
E100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19
87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。
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