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C919,在欧美垄断的天空,撕开了一道口子

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全文5300字,共分三大部分。

(一)国产大飞机,伟大复兴的必答题

(二)军机到民机,技术上有一条鸿沟

(三)差距还很大,道阻且长行则将至

(一)国产大飞机,伟大复兴的必答题

千呼万咉始出来,国产民航大飞机C919终于来了。9月29日,C919正式取得了中国民航总局颁发的型号合格证。

这意味着C919终于取得了准生证,这是历史性的时刻。从此以后,C919即将进入批量生产阶段,最快将在年底交付执飞。

在聊这件事的意义之前,蛋总先讲一个细思极恐的事儿。2000年6月,中国政府向波音公司订购了一架波音767-300ER专机作为一号首长的专机。

2001年9月,飞机被送到了北京交付给中方。中方进行了试飞,并进行了必要的安全检查,后来发现飞机发出“古怪的嗡嗡声”,结果竟找出27个窃听器。

这些窃听器全被安装在装潢内的精密电路附近,其中两个在首长套间,一个装在卫星通信设备的发射机内,信号可通过卫星传输数据。

2002年1月22日,时任中国外交部发言人孙玉玺,就此发表评论:“中国是一个爱好和平的国家,不对任何人构成威胁,对中国进行窃听是没有必要的。

2005年,时任驻美大使的李肇星在华盛顿接受美国记者提问时回答,我们买什么,美国就应给什么。凡是没花钱的东西,我们都不要。

这架被装过窃听器的波音767-300ER,后来被移交给了中国航空当作普通客机使用(机号B-2499),并于2012年3月退役后在北京首都机场封存。

2014年5月,该机作为国航最后的一架波音767客机,被出售给乌兹别克斯坦的星期日航空公司,注册编号改为UP-B6703。

由此可见,发展国产大飞机,具有国家安全的意义。不然每一架飞机,都可能成为人家的窃听器、监视器,甚至有可能会成为精准暗杀的凶器。

此外,还需要注意。大飞机的研制过程,也是我国航空工业升华的过程。此前,我国航空工业企业单位,只有军用订单,现在有了民用订单。

这样,民用订单一方面帮助军工单位改善了效益,锻炼了队伍,也实现了军民融合,实现了技术、设备、人才的共享。从这个角度,有利于国防安全。

再说说经济上的意义。凭什么美国人均GDP高达7万美元,而中国才一万还这么苦逼。因为我们8亿件衬衫才能换人家一架窃听器,错了,大飞机。这得踩冒烟多少缝纫机?

你以为八亿件衬衫就完事儿了?错!这只是花钱的开始,后边还得定期保养,一年差不多要上千万,缝纫机得继续踩。

比如空客飞机地板安装孔上的扣子,完全没有什么技术含量,但是这东西只能从官方买正品,偷偷买一个国产替代,那完蛋了,以后售后技术全部就停止了。

波音飞机上卫生间里的卫生纸盒坏了,也必须用波音公司的原厂件,如果你随便从外边采购,那整架飞机的质保都没了,但如果买波音的,得几千美元。

飞机上的电热壶,在淘宝买40块钱,但波音指定的,要4000美元!不买也不行,不然一切后果自负。

但如果我们有自己的大飞机,一方面国产化的东西肯定便宜,就算是航空耗材比较贵,那也是肉烂在锅里了,肥水没有流了外。

再说伟大复兴角度的意义。我们的中低端制造业,潜力几乎已经濒临极限,缝纫机踩冒烟也没多大增长空间,必须寻求新的经济增长点。

大家试想,我们的GDP总量仅仅是美国的75%,我们的人均GDP,仅仅是美国的七分之一,要想实现人均超越,这几个产业都是我们增长点。

别的产业,我们已经实现了逆袭,且产业潜力已经几乎挖尽,无法继续增长了。比如说钢铁产业,我们的粗钢产量占了令人绝望的56.7%的世界份额……

今年9月,工信部发布公告,很谦虚地说,中国的冰箱、空调、电视和洗衣机等家电产量,占了全球的50%以上。

为啥说是谦虚呢?因为我们冰箱产量占了全球的63%;中国空调占了全球80%、电视占了全球的75%, 洗衣机占了55%。

而光伏产业本来是战略性新兴产业,结果只用了十年时间,被中国干成了夕阳产业,我国光伏产业已经占据了全球80%的市场份额,某些环节是100%。

这些数据往好处想,是中国制造业太强了;往坏处想,那就是产业潜力已经被挖尽,可我们的伟大复兴还没实现,怎么办?

因此必须寻找新的蛋糕,那么必然就是航空产业、汽车产业、芯片产业,新一代通信产业、人工智能和机器人等战略性新兴产业。

未来20年,中国需要8000架C919这样的客机,那就是1.2万亿美元的大蛋糕。如果我们再从世界市场分得一块,那搞不好就是2万亿美元的大产业。

折算下来,中国的GDP可以增加7000亿人民币。这还仅仅是直接拉动,还有间接拉动呢!飞机多了,航空公司规模就会大,机场就会多,旅游业也会受益,物流也更加便捷。

航空工业对于国家整体工业水平的提升是有极大促进作用的。一架飞机有数百万个零件,关系到数千个甚至上万个供应商。

源源不断的订单,增加了这些企业效益的同时,也会有许多材料、技术、发明、仪器、实验室被用到其他领域,创造新的成果和需求。

总之,航空工业对国民经济的拉动作用十分明显。波音公司研究表明,民用机销售额每增长1%,对国民经济的增长拉动为0.714%。

国际经验表明,一个航空项目10年后给当地带来的效益产出比为1:80,技术转移比为1:16,就业带动比为1:12。

对于全社会来讲,民航业的发展,有利于提高社会运转的效率,毕竟时间就是生命,速度就是效率,高铁依然无法替代民航。

随着C919的诞生,在美国和欧洲垄断的天空,撕开了一道口子,世界人民有了更多的选择,因此C919对于一带一路、人类命运共同体来说都是利好。

并且C919只是个开头,后续还有C929,甚至C999,国产航发有CJ1000,还会有CJ2000,甚至CJ9000,中国航空工业的科技树正在点亮。

(二)军机到民机,技术上有一条鸿沟

讨论完C919的意义,再说国产大飞机难在哪里。首先得从航空工业来说,航空工业是人类历史上涉及面最广的系统。

航空工业涉及 70 多个学科和工业领域的大部分产业,每一架大型飞机有数百万个部件,需要庞大的配套产业群支撑,被形容为现代工业之花毫不为过。

而民航大飞机,则是难上加难,因为跟军用飞机的追求不一样。民航大飞机面向的是市场,而军用飞机面向的是打仗。

军机追求的可能是超高机动性、战场感知和作战能力,隐身效果等,但是对生产成本、稳定性、安全性、舒适性、经济性(比如油耗)要求不太敏感。

而民航飞机,首先得是安全。F16,已经是最优秀的三代战机之一了,从1976年开始,一共生产了4700多架,坠毁了约700架,坠毁率高达14%。

一方面,军事训练动作难度比较大,保养也没有那么精细;另一方面,从设计上对飞机安全性的要求也没有民用高。民用别说坠毁率14%, 1.4%也没人敢坐了。

截至去年年底,波音737全系自1964年以来,累计交付了10877架,航班总次数2.4亿,机毁人亡78架,比例是0.7%。

从经济性上,民航客机也比军用飞机高出很多。民航客机,是要面向市场需求的,航空公司需要盈利,因此生产成本、运营成本都得尽可能的低。

比如油耗对于战机来说无所谓。动力不够,油门来凑,只要核心性能指标能满足。但是对于民航来说,油耗是极为敏感的指标之一。

正常一架波音737一个月可以飞行240个小时,每个小时耗油量是2.5吨,一个月耗油就是600吨,一年耗油7200吨,差不多一年四五千万,是运营成本的大头。

大飞机如何省油?据蛋总所知,主要要在三方面努力:一是提高发动机的效率,二是努力减轻自重,三是延长运营寿命。

对于航空发动机来说,燃料燃烧的温度越高,燃料被利用的效率就越高。航空发动机涡前温度每提高100 度,推力就能增加 15%。

但是温度越高,涡轮叶片的工作环境就越糟糕,要承受更高温度、更高压强、更高速度气流的冲击。叶片材料,是人类最难制备的材料。

自重越轻越省油,这个道理大家都明白。波音和空客两大巨头为了减轻新型客机的结构重量,在新型轻质合金和复合材料上费了无数的心机。

对于民航大飞机来说,每减重一克,在20年运营周期中的经济效益都是值得努力的。但是自重减轻的同时,也意味着更为严峻的技术挑战。

经济性不是军用战机考虑的重点。上世纪90年代,我国获得了苏27战机的生产线,这可是个千载难逢的学习机会。我们一边模仿,一边试图改进。

由于国家的材料技术进步了,沈霍伊利用新型复合材料替换铝材后,总重减轻了不少,然而新问题来了,飞机头轻脚重不能平衡,又不得不用铅块配重……

再说寿命,民航班机工作寿命越长,经济性就越强。谁不希望自家飞机多打几年工?C919的经济寿命是90000小时,并且可靠性要求也极高。

但是对于战机来说,这些要求就没那么高了。苏27 的设计寿命是3000小时,米格29的设计寿命是2500小时,F16的服役寿命是4000小时。

飞机的舒适性就更别提了,军用飞机毕竟是为了打仗,对舒适性要求没那么高;民航大飞机伺候的是旅客,用户体验极为重要,要是噪音大、环境差,就没了市场竞争力。

总之,战机追求的是军事性能;民航追求的是极致安全可靠性、极致的经济性、极致的舒适性,对材料和技术的要求,也达到了极致。

为了确保民航飞机的极致的安全可靠,获得适航证要经过严苛的飞行测试。目前包括中国、欧洲在内的民航局,都向美国的FAA(美国联邦航空管理局)标准看齐。

为什么,因为自进入喷气时代以来,美国一直是航空业的龙头老大。FAA标准,也是一部人类航空史的错题本,每多一次空难,可能就会增加一条规则。

比如喷气式客机的先驱,英国彗星客机,由于其方形舷窗设计,导致方形拐角处出现金属疲劳,最终使得舷窗爆裂酿成空难,这一血的教训使得之后飞机设计中再无方形舷窗出现。

其实火车的安全须知也是一样,每一条规则的背后都藏着一条甚至几条生命的代价。比如高铁站台必须站在黄线以外,那时曾有人因头发被吸入铁轨。

上世纪麦道推出了自己的三发大型客机,为了能利用舱门位置装货,其货舱门选择向外打开而非向内,并用锁闭机构进行锁闭。

结果1972年6月12日,美国航空96号航班在飞行途中货舱门爆裂,飞机险些坠毁。在调查中发现DC10的货舱门闭锁设计有缺陷,在飞行中舱门可能会被内外压力差撕裂。

正是各种各样的严苛标准和严苛测试,给大飞机的定型设置了重重困难。别说不达标回去重新修改了,有时候等考试就得等很久,因为考官可能是大自然。

比如当年的ARJ21国产支线客机,有一项叫做自然结冰试验,光等天气就等4年。这项试验要求飞机先找到冷湿的云团,在飞机无防护的位置保证结冰厚度超过2英寸。

然后在这个条件下,飞行员做一些机动动作,比如大坡度转弯,左右快速滚动。就是要看这种结冰情况下飞机的大角度机动性如何。

这项实验非常重要。一旦飞机表面积聚了冰层,其空气动力学结构就被改变了,正面阻力增大,升力和推力减少,可能影响飞机的稳定性,严重时会造成飞机失事。

2002年12月21日,我国台湾地区的复兴航空公司,一架编号为GE791的ATR72-200飞机,由于机翼严重结冰而失速坠海。

但这项实验非常难做,首先你得在合适的天气找到一块合适的云。中国商飞的ARJ21团队为了做这项试验,从陕西转战安徽,结果都没成功。

后来咨询了气象局,说中国只有新疆地区才有这种气候条件,然后申请了十几万平方公里的空域,设置了三个监测点,一发现云团,立马就起飞然后钻进去了。

结果新疆也没做成,因为新疆天气干燥,夏天气温高,就算冬天结冰厚度超过2英寸也很难,ARJ21带的油也只能飞四个小时,好不容易碰到冷湿云团了,油量却扛不住了。

时间就是生命,团队开始放眼同行找思路,发现美国加拿大都是在五大湖区做这项实验,但是向美国申请,美国却拒绝了,于是转向了加拿大。

北美五大湖区拥有广阔的水面,水蒸气上升成云,云遇冷空气凝结成雨成雪。所以到那就顺利完成了试验,连去带回总共32天。

后来大家才恍然大悟,人家美国制定的标准,就是参照五大湖区的气象条件设定的。

后来,ARJ21又在冰岛完成侧风试验,飞机具备了在高原、高寒、高温高湿、自然结冰以及大侧风等全部特殊气象环境下的运营能力,表现非常出色。

所以C919姗姗来迟,大家不要抱怨。安全永远是第一位的,该推迟一定要推迟。个人的主观美好愿望,必须让位于科学与安全。

(三)差距还很大,道阻且长行则将至

那C919是不是攒机攒出来的组装货呢?首先,攒机这个说法,主要来自于电脑,CPU、硬盘、内存、主板、显示器、鼠标键盘齐活了。

这是因为电脑是个极为特殊的行业,几乎不需要整体设计,各个部件都是模块化的,组在一起就能处理数据、处理信息。

电脑没有任何部件需要工作在严苛的环境,也不会哪一块设计需要考虑人身安全,更不需要考虑跟其他设备和系统的兼容协作。

在其他工业领域,产品整体设计往往是极为重要的。把全世界最好的五官拼在一起,未必是最美的一张脸;把全球最好的零件拼在一起,可能是一无是处的无用废物。

对于大飞机这样的产品,一个局部的微小问题,可能带来的机毁人亡。而这个微小问题,并不是因为零件质量,而是因为总体设计的问题。

C919的整体设计是中国人自己做的,包括总体方案、气动外形布局、机体的设计制造和试验、系统集成等等。

另外一个角度,既然有人认为组装很容易,为啥全世界的大飞机只有波音和空客呢?

C919国产化率达到了60%以上,其实波音的国产化率才50%多一点。当然,我们不能否认差距还很大,尤其是在核心部件航空发动机上,严重受制于人。

中国最核心的一个优势就是国家大,人口多,光国内市场就足以养活C919了。有了市场的哺育,中国航空可以有更多的资源投入到新机型的研发和新技术的攻克。

而且目前C919也正在走出国门。我国是国际民航组织成员国,咱们的适航审定体系符合国际民航公约和国际适航体系,咱们的适航证,可被其他国际民航组织成员国认可。

C919只是个开始。如今是60%,明年可能就70%了,最终我们必将拿下整个天空。正如荀子所言:道阻且长,行则将至;行而不辍,未来可期。

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