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中国民航机产业即将大展宏图

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中国商飞(COMAC)的C919于2017年横空出世,2023年载客营运后,大家都关注C919的发展状况。没想到中国对未来民航机产业早有宏图计划,C929、C939、C949等后续机型皆在蓝图上稳扎稳打、稳步推进。中国商飞正以雄心壮志,积极打造中国的民航机产业,向着世界航空业的巅峰迈进。

运10

运10是由上海飞机制造厂研制的民航客机,是中国研制民航客机的滥觞,于1980年首飞成功。然而,受限于当时的技术条件,以及80年代中国政府资金短缺,最终仅制成两架原型机便停止发展,人才流失,使中国民航客机技术落后欧美约20年。

ARJ21(现改名C909)

2000年代中国希望发展符合国际标准的国产客机,2002年国务院批准ARJ21立案研发。这是中国商飞(COMAC)生产的中短程喷气式支线客机,航程约3000公里,可载客80人。使用美国GE的CF34-10A发动机,2008年在上海首飞成功,2016年投入营运。对标加拿大的庞巴迪(Bombardier)和巴西的E系列支线客机(Embraer E-Jet)。 C909尚无国产发动机替代计划,但国产飞航制动系统已完成验证,将逐步取代外国系统。

C909除了获得中国适航证,目前亦取得俄罗斯、印尼、马来西亚、汶莱、刚果、越南、巴基斯坦、孟加拉、缅甸、衣索比亚、肯亚、南非、阿根廷、智利等多国的适航认可。中国商飞已交付156架,其中少量外销至印尼、寮国、汶莱、刚果、越南。

C919

中国商飞2008年启动项目,C919于2017年在上海浦东国际机场顺利完成首飞,2023年载客营运。这是大型窄体干线客机,航程可达5500公里,载客170人,对标波音737及空巴320。使用美国GE与法国Safran合资生产的LEAP-1C涡轮扇发动机。未来C919计划改用中国研发认证的长江1000发动机,并逐步推进各项零组件的国产替代。

C919已获确定订单300架,意向订单900架。已累计交付18架,供应国内的航空公司载客营运。目前年产能达50架,但计划于2029年提升至年产200架。

C919已获得中国民航的适航证,目前已与28个国家签署了双边适航协议,包括俄罗斯、加拿大、巴西、义大利、爱尔兰、芬兰、丹麦、挪威、冰岛、葡萄牙、南非、埃及、塞内加尔、阿尔及利亚、加纳、厄利垂亚、澳洲、纽西兰、巴基斯坦、印尼、泰国和越南等。

C929

2016年,中俄签署宽体客机合作备忘录,计划共同研发载客280-350人,航程12000公里,对标波音787和空巴330neo。 2017年正式命名为CR929(C代表中国,R代表俄罗斯),在上海成立中俄国际商用飞机公司(CRAIC)。计划于2018年完成初步设计,2025年首飞,2028年交付使用。

2022年俄乌战争后俄罗斯受到西方制裁,无法取得关键零件,PD-35发动机的研制受阻。而且俄罗斯的机身设计、市场规划、研发资金都和中国发生矛盾。终于在2023年俄罗斯退出CR929项目,中国商飞全面接管,项目更名为C929。

中国商飞全面接管后,积极推进C929的研发,计划在最初段使用劳斯莱斯的遄达7000(Trent 7000)或GE的GEnx-1C发动机。在第二阶段,将使用本国开发,已成功验证的中国航空发动机集团(中国航发)制造的长江2000发动机,这是全球宽体客机发动机中顶尖水平的发动机。全机提高碳纤维复合材料比例,并尽量使用国产的关键零件,以及自主研发的飞行和航电控制系统。计画于2030年首飞,并在2035年投入商业营运。主要争取中国、俄罗斯、中东和非洲市场。

C939

中国商飞正积极推进大型客机C939 的研发工作,这是单通道双层超广客机,载客400人,航程达13000公里,主要应用于跨洲航线,研发工作已启动,预计2035年首飞,2039年营运。对标波音777和空巴A350。

C939会有更高比例的复合材料,使用先进机翼设计,更低阻力流线型机身设计,采用高效率,50吨级推力的双引擎。目前满足这项动力需求的引擎只有美国GE的(GE9X)与劳斯莱斯的(遄达XWB系列)。中国航发为C939量身打造的长江3000发动机,更是剑指50吨级推力。如果成功,这将是中国航空工业的另一个飞跃,甚至可能重塑全球航空格局。

C949

中国斥资15亿美元,立案设计C949超音速客机,2025年3月开始进入设计阶段。 C949载客40人、航程11000公里,1.6马赫超音速。主要应用于远程跨洲航线,预计2039年首飞,2049年投入市场。对标在1976年投入商业运营,并在2003年失败退出市场超音速的协和客机(Concorde)。

协和客机为了2.0马赫的高速度,飞行状态下,机身表面温度超过100 oC,如机头会超过120 oC。有鉴于此,C949透过适当降低速度为1.6马赫,燃油节省35%。为了避免协和客机可怕的噪音,C949 使用AI人工智慧自动操控,噪音减少95%。只有80分贝,可以飞越世界各大城市。

C949可能会采用自动适应循环涡轮增压引擎(Adaptive Cycle Engine)。这是一种新型航空引擎技术,可根据飞行需求调整旁通比与风扇压力,以提高燃油效率或推力。目前C949的发动机仍未正式确定,发动机可能会选择与国际合作研发。如联合劳斯莱斯或美国GE共同开发,以确保达到适航标准并顺利进入国际市场。 C949也有可能考虑国产的高推力涡扇发动机,例如大涵道比涡扇发动机WS-20或者推力高达50吨,采用了变循环设计,兼顾高低速性能,在高空巡航状态下能节油25%的长江3000发动机。

C949速度低于协和客机Concorde的2马赫,成为优雅静音的超音速客机,航程可达1.1万公里,可在5小时内从上海跨洋直飞洛杉矶。消除人们对超音速旅行的心理顾虑,改变协和豪华旅游为大众旅行。估计未来有每年4500万旅客的需求。将与美国NASA和洛克希德‧马丁公司的类似项目X-59竞争。

中国雄心

在中国商飞的时间表中概述了几个关键项目的计画。目标是到2027年推出双通道C929,与波音787竞争,到2039年推出C939,目标是波音777X市场,到2049年C949投入使用,以庆祝中华人民共和国成立100周年。

自从协和客机于2003年经营失败退出市场以后,全球超音速航空沉寂了一段时间,如今正在复苏。包括Boom Supersonic、Spike Aerospace以及NASA与洛克希德‧马丁(Lockheed Martin)合作开发的X-59飞机,都在竞相推出自己的超音速机型,中国不能落后。 2024年,一家中国公司Space Transportation成功进行了可飞行至4马赫的原型机试飞,显示出中国在超音速客机技术方面的日益强大。

中国民航机发展的最大障碍是欧美阻挠核发适航证的问题,中国的民航机迄今尙未取得欧美任何一张适航证。但是中国有四个优势:

第一,随着中国民航机产业澎湃的发展,中国民航局所核发的适航证效力愈大,包括交互认证及双边适航合作,中国的适航证有27个国家承认。几乎与欧洲EASA,美国FAA三足鼎立。

第二,中国国内市场广大,未来20年中国民航市场预计需要约8800~10000架新飞机,中国的民航机产业大部份时间处于供不应求的状况。有广大市场就有强大的发言权及影响力,可以对欧美实施对等报复,拒绝核发欧美新飞机的中国的适航证。

第三,民航机是世界性的产业,不可能局限在本国市场。所以中国民航机在东南亚、中东、拉美、非洲攻占的任何市场,都直接削减了波音和空巴的市场。欧美必须正视中国的崛起。

第四,根据国际民航组织(ICAO)的《芝加哥公约》,只要航空器的适航证符合或高于ICAO所制定的最低标准,其他缔约国应承认其有效。欧美阻挠核发中国民航机的适航证终究有限度。

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