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中国大型飞机发展战略研究报告

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2020年4月19日
文档仅供参考

商务周刊:中国大型飞机发展战略研究报告

　　□文 路风

　　研制大飞机是历届中国政府都考虑和讨论过的问题,并分别做出过不同程度的努力,但却上马下马,屡战屡败。 ,大飞机再次被列入国家中长期科技发展规划的重大项目,表明了本届政府振兴民用航空工业的意愿。

　　大飞机项目的成败关系到国家重大利益,有关这个项目的决策必须符合国家的长期战略目标。为有利于国家的决策,北京大学政府与企业研究所所长路风教授去 年底对中国大型飞机的历史与发展战略进行了调研,并于最近完成<中国大型飞机发展战略研究报告>。该报告以学者的独立研究形式,对大飞机项目的意义、历史 教训以及战略决策的原则等问题做出分析和建议。

　　报告分为三个部分,第一部分是为思考大飞机项目提供一个理论框架,经过对国际有关技术进步的主流理论进行概括,说明提高和增强中国的技术能力是经济发 展、政治独立和国家安全的根本保证;第二部分是对中国民用航空工业几十年历史经验的分析,总结出三大历史教训;第三部分在理论框架和历史教训的基础上,阐 明对发展大飞机工业的四项建议。经授权,本刊对此报告予以摘要发表,因篇幅所限,删去理论性为主的第一部分,第二、三部分亦有节略。

　　此报告的调研和写作得到郭丽岩(北京大学政府管理学院硕士研究生)和彭冬玲(中国科学院自然科学研究所硕士研究生)的协助。报告的观点只代表学者的独立立场,本着知无不言、言无不尽的原则,目的是从理论上和历史教训上澄清是非,为国家的重大决策提供思路。

　　首先应该明确的是,大飞机是国家项目,不是任何部门或地区的项目。所谓”重大专项”,指的是由国家提出、资助并为实现国家战略目标而实施的项目。需要 进一步明确的是,国家对于大飞机项目所规定的战略目标应该是开发大型民用客机。航空工业几十年来的争论焦点不是军用飞机,而是大型民用飞机,历次引发上不 上”大飞机”争论的导火索都是中国要不要开发大型客机的问题。

　　上大飞机项目标志着中国经济发展一个历史转折点的开始,标志着中国的工业发展从依赖外国技术转向自主创新、从陷入低端经济活动开始奋起向高端领域爬升。因此,这个项目的战略目标必须从转变中国经济增长方式的意义上去理解。

　　大型民用客机是航空工业的王冠,技术最复杂,质量要求最高,涉及的经济利益也最大。对于大飞机项目,国家战略目标的实质不但仅是开发出产品,而应该是 以国家重大专项的形式动员全国的力量,建立起大飞机技术能力赖以生成、发展和提高的产品开发平台,并以竞争性企业的组织形式,经过不断的产品开发和技术进 步实现产业化,最终在这个高技术、高附加值的工业领域形成与美国和欧洲的鼎足之势。

　　与许多人所幻想的相反,技术能力并不能经过自由市场机制而自动获得。原因在于技术能力是组织内生的,其重要成分只能来自经验的缄默知识,因此,大量公 开流动的技术信息与能够利用这些信息的技术能力是两码事。另外,由于与先进国家的差距形成能力壁垒,后进国家的企业在对技术学习进行投资时会面临巨大的风 险。因此,正如所有成功实现赶超国家的历史经验所证明的那样,技术能力的发展要靠高强度的技术学习、富于进取精神的企业战略和坚定不移的国家意志。这既是 在关键领域实施国家重大专项的意义所在,也是大飞机项目能够成功所必须具备的要素。

　　大飞机项目如果成功,将振兴中国的航空工业及其一系列相关的工业,将会在包括服务在内的相关领域创造出大量高收入的工作岗位。不但如此,大飞机项目的 成功还会使中国的空中力量发生质的飞跃,使中国在军事上更为安全。因此,由大飞机项目所推动的航空工业技术能力的跃升,将不但足以使中国在世界经济中的地 位发生结构性变化,而且将为保证中国的政治独立和国家主权提供强大的手段。这是一个强国之项目。

　　大飞机项目涉及国家重大利益,是国家的重大决策。正是由于这个项目关系重大,因此也具有较大的风险。大飞机项目能否成功还要取决于若干因素,首要在于 战略决策是否正确。面对未来的风险,分析和总结历史经验是降低不确定性和避免战略决策失误的重要方法。本报告经过对中国民用航空工业几十年经验的分析,概 括出与当前大飞机项目决策有关的三大历史教训,并以历史为鉴,最后对发展大飞机工业的战略提出四项建议。

　　中国发展大飞机工业的三大历史教训

　　新中国的航空工业有50多年的历史,具有仅次于美国、俄罗斯的产业规模,全行业有50多万就业人员,34个部级研究所、50个厂级研究所和100多个 大中型企业,6个国家级重点实验室和38个部级重点实验室以及世界上最大的风洞试验基地之一。但中国航空工业却在民用飞机领域走了20多年被称为”屡战屡 败”或”屡败屡战”的道路。不理解这个过程的形成因素,就无以判断当前各种争论观点的是非曲直,也无法把握面向未来战略的决策原则。

　　理解中国航空工业的历史,1970年上马、1980年试飞成功而又于1985年被迫下马的运10项目是一个绕不过去的历史事件。运10是堪比”两弹一 星”的国家重大项目,分析其成败的前因后果是理解中国航空工业存在什么问题的一把钥匙。因此,本部分首先以运10项目为线索,分析和概括出有关中国民用航 空工业发展的三大历史教训。

　　教训一:运10下马丢掉的不是一个产品,而是技术能力赖以发展的开发平台

　　中国航空工业历史上的一块伤疤是运10。对于运10,过去有许多恩恩怨怨,现在也有许多争论。可是,几乎所有的争论只是围绕着产品的优缺点说来说去, 却掩盖了更为重要的技术能力问题。例如,对运10下马的一种官方解释是:”1981年初,民航总局对运10型飞机研制提出意见,认为该机还有不少重大技术 问题有待解决,其中如影响安全和经济性能的全机疲劳试验尚未进行,飞机性能还要经过大量试飞才能验收,机上4大系统还缺乏试验数据,有些机载设备还存在问 题等等,继续研制类似波音707型水平的飞机是否可取,需要斟酌。因此,1985年2月国家决定运10型飞机停止研制”。但从技术能力发展的角度看,这样 的解释就像是说:一个刚开始学步的婴儿,因为还没有最后证明她今后是否能够步履矫健,因此不许生存。

　　从技术能力发展的角度看,运10不但是一个机型,而且是中国第一个大型民用飞机的产品开发平台。也就是说,运10既是当时中国航空技术能力的体现,也是进一步提高技术能力的基础。

　　任何一个有形的产品都会随着出售给用户而离开设计生产该产品的企业,但从开发一种产品的过程中所获得的知识、经验和技能不但不会离开原来的企业或工作 组织,而且还会随着连续的产品开发和改进活动而不断增长。技术能力的发展不能脱离研发活动的物质对象,因此代表企业研发活动最终成果的产品设计就成为企业 技术能力赖以发展的”台阶”或”工作平台”,即我们所谓的”开发平台”。

　　一个产品设计若成为开发平台,企业就必须对该产品设计拥有知识产权,因为没有知识产权就没有对其进行修改和再开发的权利,也就不可能成为企业技术能力 发展的工作平台。中国航空工业曾经组装过的麦道飞机和中国汽车工业经过合资组装的外国品牌汽车都不是中国工业的产品开发平台,就是因为中方没有对这些产品 设计的知识产权,不能对这些产品进行修改和再开发。获得知识产权能够有两个途径,自己设计或外购产品设计,但有效的技术转移要求技术接受方必须发展出相当 的能力,而努力发展这样的能力也就是自主开发能力生成的过程。

　　拥有自主的产品开发平台对于技术进步和技术能力的发展具有重大意义。

　　第一,现有的产品设计体现了现有的知识基础,由于存在这个基础,因此开发者能够在后续的改进中大大缩小解决问题和搜寻新知识的范围,从而大大降低在技术进步过程中无法避免的不确定性;

　　第二,现有产品拥有现有的客户群,在现有的产品开发平台上开发新产品有利于保持市场的连续性,降低市场的风险;

　　第三,拥有产品开发平台能够选择、试验和集成各种新技术,带动相关技术网络的进步。像飞机这样需要几万种零部件的复杂产品系统需要集成大量的技术,每 个亚系统甚至每个单项技术都有自己特定的性质和特定的进步轨道。关键问题在于,如果没有只能由终端产品所提供的应用可能性,上游技术的发展就丧失了需求动 力。任何技术的进步都是经过解决问题而实现的,如果没有应用的需要,也就没有解决问题的动力,甚至连问题本身都无法提出。当一些人争辩说,中国做不出产品 (如飞机、汽车等)是因为基础技术不行时,我们的问题是,如果不去自主开发产品,谁会去努力开发产品所需的上游技术?相反,如果进行自主产品开发,即使暂 时不能掌握所有的技术,那也不但能够外购,而且必然会产生开发这些技术的动力。由于终端产品是上游技术的应用平台,因此如果没有产品开发平台,就没有整个 技术链条的进步动力;

　　第四,现有的产品平台有利于建立起新的产品开发平台。不但是因为开发任何新产品都需要技术经验的积累,而且是因为旧平台能够帮助技术人员迅速把握新平 台的概念和参数应该是什么,减少一切都必须从头来的成本和不确定性。例如,美国第一次开发喷气飞机的尝试是把喷气发动机安装在原来使用螺旋桨发动机的XP -59上,结果其性能并不比高速螺旋桨飞机更好。但这个实验帮助美国工程师理解了飞机的整体设计为什么需要并如何因发动机的改变而改变,当专为喷气发动机 设计出来的XP-80飞机问世后,喷气飞机的优势就马上显示出来。虽然新的喷气飞机开发平台与旧的螺旋桨飞机开发平台相比是革命性的进步,表现为技术跨越 (即激进的技术变化),但这个革命性跨越的过程却是连续性的,原因就在于技术的知识和能力只能是累积性发展的;

　　第五,产品开发平台的存在意味着技术研发活动在组织上的连续性。在使用以科学为基础的技术的工业领域,技术能力来自技术和产品开发活动,而不可能来自 仅仅使用技术的过程。另外,技术能力发展的累积性同时决定了产品开发活动的不可间断性。抛弃自主设计的运10而去组装麦道飞机,虽然能学到一些生产知识, 但却因为没有对产品设计的知识产权而丧失了产品开发平台。丧失产品开发平台意味着在产品开发层次上的技术学习过程中断,必将导致开发团队的解体和技术能力 的消逝。

　　为抛弃运10辩解的人总说运10是模仿波音707开发出来的机型,到1980年代已经落后。事实上,运10不是波音707。即使运10就是波音 707,那问题的关键也不在于它是否比波音727、737落后,而在于运10下马后中国至今都没有逾越甚至能够勉强达到的产品开发平台。如果中国保留了这 个平台,就能够在这个平台上不断改进,其结果必然是一方面使产品的技术水平不断提高,另一方面使开发团队的技术能力不断增长。相反,放弃运10平台的结果 是中断了中国民用航空工业进行技术学习的过程。我们以下图来表示中断技术学习的代价。

　　上图描述了美国波音、欧洲空客和中国运10这三个民用干线飞机开发平台的技术能力发展轨道,以便从概念上帮助理解丢掉运10平台的后果是什么。

　　波音是世界民用和军用航空工业的主导企业,但它在民用客机领域曾经是个后进者。1952年4月,波音公司决定开发其第一个大型喷气式客机机型波音 707,其原型机波音367-80于1954年7月试飞成功,但并没有马上带来订单。1955年,波音开发出707,最初在销售上也输给了道格拉斯公司的 DC-8。波音吸取教训,对原设计进行修改,加宽客舱并增加洲际航行能力。改进后的波音707(180座)于1957年试飞,很快获得市场成功,打破了道 格拉斯公司对民用客机市场几十年的垄断。此后,波音公司开发出一系列喷气客机,特别1968年投入航线运行的波音737,是有史以来最成功的客机机型,迄 今各种改型加在一起已经销售了4800架以上。

　　1965年,波音开始开发747。开发波音747的关键之一是发动机,在向通用电气和英国罗尔斯.罗伊斯公司寻求发动机供应未果后,波音转向普惠公 司。由于机体庞大,普惠公司在开发发动机过程中困难重重,要求延期。波音不同意,逼迫普惠从现有发动机中挤出更多的动力,结果导致发动机过热和超重。 1969年波音747试飞过程中,使用了87台发动机,其中完全报废了60台。但波音向用户隐瞒了真相,直至后来运营成本大增的泛美航空公司宣称起诉波 音,并迫使波音每架飞机降价500万美元私了。这期间,波音因不能按时交付飞机差点破产。直到1970年代中期后,普惠公司才解决了发动机的问题,历经近 磨难的波音747从此雄霸国际航线,在1980年代又开发了757和767。1996年12月,波音兼并了航空业曾经的老大麦道公司。

　　英国原来在发展喷气式客机方面走在美国的前面,但早期开发的机型(如彗星号)连续出现事故,没能获得市场成功。考虑到各国单枪匹马难以同美国竞争, 1967年英国、法国和德国联合上马”空中客车”计划,开发干线民用飞机。1970年代初,西班牙、荷兰、比利时相继加入该计划。空客开发的第一个机型是 220座的A300,但它从1974年首次交付使用到1978年之间,一共才销售了38架。1978年春市场发生变化,燃油价格的飞涨和市场竞争使航空公 司迫切需要客容量大、经济性好的机型,A300成为受欢迎的机型,到1979年底订单已超过300架,公司从此走上坦途。面对有利形势,空客再接再厉,从 1978年开始开发A310,首次采用超临界翼型。此后又开发了A320,率先采用电传操纵系统。由于A300和A310奠定的良好声誉,A320在首次 试飞前就空前地获得了439架的订单。从A300到A320,空客覆盖了中短程、小载客量的干线飞机市场,形成与波音737、757、767和麦道80、 90系列的竞争格局。但在中远程干线飞机市场上还是空白。为覆盖这个市场,空客从1987年开始开发A330和A340。1992年,A330首飞。 A340于1991年首飞,是空客第一个采用四发动机的机型。 12月,空客开始研制A380,其座位数达到555个,并于 1月18日 下线。30多年的时间里,欧洲空客追上了美国,促成了麦道的破产,今天已经压得波音喘不过气来了。

　　从上面的简介中能够看到,波音和空客在其开发早期阶段产品都不成熟,也都遇到过市场不确定性的困扰甚至挫折。当第一个产品开发出来后,只是经过在开发 平台上的不断改进,才最后取得成功(从正式交付使用到获得批量订单都花了四五年的时间)。有了波音707,才有了波音系列;有了空客A300,才有了空客 系列。相比之下,运10刚刚一飞冲天,却被中国的一些人指责为”技术有问题”、”找不到市场”。
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　　运10是倾全国之力而一举建立起来的大型客机开发平台,代表了中国航空工业技术能力的一次飞跃。在那之前,中国只自主设计制造过十吨级的飞机,而运 10是百吨级的飞机。与十吨级的飞机相比,运10平尾的面积就达到其机翼面积的5倍;前者的机翼上一般有4片辅助翼面,而后者机翼上的辅助翼面却要多达 50片。

　　即使是这样的数量级跨越,运10也没有照抄,而是创造出来的。工程创造不可能凭空而来,必须建立在经受过验证的技术基础上。因此,先行者的经验能够而 且应该成为后进者的借鉴。但利用前人经验的最优方式不是照抄,而是根据自己的产品概念进行综合。运10项目上马时,大型喷气客机已经出现 了,当时所 有的相关技术都落入运10设计者的视野,但她们没有照抄,而是创造性地利用这些技术。例如发动机的布局,前苏联图104采用的是翼根式,英国三叉戟采用的 是尾吊式,而美国波音707采用的是翼吊式。经过技术分析,运10的设计者首先否定了苏式翼根式布局;然后制作出1:1全尺寸木质样机对尾吊式和翼吊式两 种布局进行风洞试验,最后选择了翼吊布局。这个布局后来成为世界的主流布局,不但欧洲和前苏联/俄罗斯的飞机也都改为翼吊布局,而且进入21世纪后新开发 的飞机也依然采用这种布局。又例如飞机最重要的空气动力部件机翼,运10设计者对当时所能得到的苏式、英式和美式翼型都进行了风洞试验,最后选择了英式翼 型,致使运10的翼型在空气动力性能上优于波音707。最可贵的是,运10的设计者原来都是在前苏联技术体系下成长起来的,但她们在开发运10的过程中却 一举突破了传统技术轨道的限制,使运10成为中国第一架按英美适航条例(CAM4b和后来的FAR25部)设计的国产飞机。

　　技术能力的获得是组织性的和经验性的,是从一个有关知识的使用和创造过程中生成的。开发运10而在技术能力上获得的飞跃也是建立在过去经验基础上的。 副总设计师程不时曾回忆说:”虽然运10飞机比我以前设计的飞机大了许多,但依然有许多相通的东西。一般地说,当出现众多矛盾时,如何保证优先级的问题重 点得到解决的思维方法对小飞机和大飞机都是类似的。我在过去一些机型设计中的经验和思考方法,为在运10的设计中处理问题带来了很大的方便。我自己同时在 运10设计中一面学习,一面运用,使原有的知识得到空前未有的扩大和充实。”设计师的这段话非常生动地解释了过去积累的能力如何帮助了新产品开发,而新产 品的开发又如何推动了新能力的生成。

　　运10的开发会聚了当时中国航空工业的各路精英,代表了当时中国航空工业所积累起来的知识、经验和技能。这种积累起来的技术能力是开发运10的基础; 同时,经过开发运10这样一个在技术复杂程度上产生数量级跃升的产品,又导致中国航空工业技术能力实现了一次大规模膨胀。运10是中国第一架也是惟一一架 国产喷气式干线大飞机,它的起飞重量达110吨、最远航程达8300千米、最大时速达974千米、实用升限高达1 米,是迄今为止中国起飞重量最 大、飞得最远、飞得最快、飞得最高的国产客/运输机。在运10项目上,采用新设计方法、新规范、新技术、新工艺、新材料、新成品附件的范围和程度都是空前 的。例子不胜枚举,这里仅举一例:设计运10过程中,中国技术人员开发出138个计算机应用程序,使运10不但成为中国航空工业大面积使用计算机辅助设计 的第一个机型,而且也成为整个中国工业使用计算机辅助设计的先驱产品。因此,运10项目典型地说明了什么叫做产品开发平台以及为什么这种平台对于技术能力 的发展是不可或缺的。

　　毋庸讳言,运10的主要设计任务是给国家领导人乘坐的专机,8000多千米的航程是按照北京到地拉那的距离确定的。但即使因此而带有任何”缺点”,那 也绝不是应该抛弃运10的理由,因为她至今依然是中国曾经有过的惟一大型飞机开发平台。运10试飞成功后,同年11月28日英国路透社评价说:”在得到这 种高度复杂的技术后,再也不能把中国视为一个落后的国家了。”拥有驾驶波音707飞行 小时经验的美国驻华使馆武官参观飞机后对中国设计师说:”凡 是熟悉波音飞机的人,站在运10飞机舱门前看一眼就能够明白,运10不是波音飞机的复制品,机翼构型明显是不同的。”当时波音公司的总裁对中国设计人员 说:”你们毕业了,我们只不过比你们早毕业几年。”该公司一位副总裁在美国<航空航天周刊>撰文说:”运10不是波音707的翻版,更确切地说,她是该国 发展设计制造运输机能力的十年之久的锻炼成果。”奇怪的是,说运10抄袭波音707的人不是外国人,甚至不是波音公司的人,而是中国人。

　　正如前图所示,扼杀了运10,中国就丧失了民用客机的产品开发平台,其结果就是中国民用航空技术能力的长期停滞和倒退。但在同时,波音和空客在各自的 产品开发平台上连续改进和创新,技术能力随着产品更新升级而不断提高(前图中两者的能力曲线呈不断上升趋势)。于是,中国的技术能力与美国、欧洲的技术能 力差距在过去20年间呈现出剪刀差的趋势,越拉越大。这种不断拉大的差距实际上就是中国再进入民机领域时所遇到的不断抬高的门槛,它是能够用钱来衡量的: 投资5.4亿元人民币开发出来的运10因缺3000万元的经费不得不下马,而今天在讨论上大飞机项目时,多数人的估计都是要花300亿和10- 的时 间。如果运10不下马,即使迄今为止一架也卖不掉,这笔钱也足以在过去20年间保住运10平台,使其不断改进。依此类推,中国的干线客机如果再拖上10- 20年以后上马,那时的项目经费可能就要突破1000亿元了。运10项目上马时,中国在航空工业技术上与国际先进水平有 的差距,今天再上大飞机,则 有50多年的差距——这就是中断技术学习和能力发展过程的代价。

　　能力萎缩的代价特别体现在运10的发动机上。在运10研制过程中,为了配套,上海一家工厂在模仿美国普惠JT3D型涡轮风扇发动机基础上,最终制造成 功用在运10上的发动机。在运10试飞期间,为安全起见,由运10装载波音707使用的普惠发动机,而把仿制的发动机装在波音707上试飞,效果很好。北 京航空航天大学一位70多岁的航空发动机专家最近在回答中国需要多长时间才能生产出大飞机的发动机时说,不用50年,但需要30年。说罢她话锋一转说: ”当年上海居然把普惠发动机造出来了,真是太不容易了。”据她说,当年上海造出来的钛合金带尖的涡扇叶片,30年后的今天,整个中国航空工业都无法做到, 而上海造发动机的技术能力已经彻底消失,厂房和设备早已拆除,人员流散。

　　有人嘲笑那款发动机是仿制的,但这并不能降低那个成就的意义。事实上,喷气式发动机是由英国和德国分别在第二次世界大战前夕创造的,其它国家都是从仿 制开始。美国1941年与英国签订仿制英国喷气发动机的协定,同年10月,英国把一台未装配的发动机和一系列图纸资料提供给美方指定的通用电气公司,并派 了一个技术小组协助美方仿制。即使有了这样的帮助,美国通用电气公司仿制的发动机及其改进型也是直到1944年初才赶上英国发动机的性能水平。前苏联在二 战前也开始研制喷气发动机,但直到战争结束也没有研制出来。战后,前苏联利用缴获的德国资料和设备,在德国技术人员的帮助下很快仿制出了喷气发动机, 1947年又经过贸易谈判从英国购买了几十台喷气发动机并开始仿制。

　　关键不在于是否仿制,而在于是否进行了技术学习。美国人仿制英国喷气发动机时,有英国技术人员带着图纸和技术资料来手把手地教;前苏联在仿制喷气发动 机的过程中,把德国工厂连人带设备搬到乌拉尔和古比雪夫等发动机工业基地,把俘虏的德国技术人员集中起来,命令她们提供技术知识、经验和管理方法,苏联人 甚至要求德国设计人员把产品重新从头设计一遍,以帮助苏联人从复原过程中掌握技术诀窍,前苏联花了5年多的时间完成了从仿制到自主设计的过渡。相比之下, 上海当年只凭着自己对原产品的逆向工程就造出能够使用的发动机,其中的技术学习肯定只多不少。

　　经过上述分析能够清楚地看出,运10的下马标志着中国大型客机开发平台的丧失,而事实也证明中国民用航空工业的技术能力由此而陷入萎缩状态。单纯从产 品的优缺点角度来讨论这个问题,只能是推脱责任的做法。抛弃运10是自毁长城的行为,是一个永远不能忘却的历史教训。可是为什么要这样自毁长城?

　　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当前还干不了大飞机,因此应该先易后难;主张先上军用飞机的主要理由,是能够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。

　　当时依然有人主张运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年底提出一个经过国际合作来”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- 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,据说这样能够学习技术、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。另外,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经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AE100项目,计划经过谋求与国际知名商用飞机公司合作,经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,AE100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。
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　　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。另外, 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,因此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。另外,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。但经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,而必须经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,这样能够避免市 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,但依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,因此发动机剩余功率大;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,而且都是采用上单翼(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能够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,而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它性能,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,因此没有”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,因此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经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,依然是想绕过开发大型民用飞机所必须马上面正确自主设计要求,而从外购的军用运输机平台开始仿制大飞机。可是,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——大型民用客机能够改装为预警机、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。
商务周刊:中国大型飞机发展战略研究报告

　　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,因此运10下马是政治原因。实际上,上运10项目而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,她们不可能十