中國大型飛機發展戰略研究報告(3)

教訓二：分歧的根本點是依賴外國設計還是自主設計 二十年來的根本性戰略問題是什麽？ 圍繞著要不要上大飛機以及如何上的問題，相關各方已經爭論多年了。各種爭論主要體現在四個方麵：①有關飛機大小的"幹、支之爭"（先上支線飛機還是先上幹線飛機）；②有關發展大飛機平台的"軍、民之爭"（先從軍用運輸機開始還是直接上客機）；③有關生產的選址之爭；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，難免使業外人士有點霧裏看花的感覺。其實，混亂產生於這樣一種情況，雖然許多人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，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幹不了大飛機，所以應該先易後難；主張先上軍用飛機的主要理由，是可以仿製已經購買的俄羅斯軍用運輸機。 回顧曆史，運10的下馬標誌著自主創新的發展道路遭到否定，中國民用航空工業從此走上一條把希望寄托在依賴外國技術上的道路。運10剛剛試飛成功，原三機部（航空部）就有了替代運10的合資計劃。1981年2月三機部向中央財經小組上報《關於運10飛機進展情況和下一步安排的請示》，提出替代運10的方案是引進美製DC9－80飛機，但因民航總局不要DC9－80而未能立項。以後又由上飛從1985年開始執行與美國麥道公司合作組裝25架麥道82飛機的項目。麥道82是中國第一個整機合作項目，截止1994年先後共交付35架給航空公司使用，其中5架返銷美國環球航空。 當時仍然有人主張運10的平台不應該被拋棄，提議在運10的基礎上發展一個新幹線機型（類似波音737噸位的運16，裝載兩個發動機）。但這種想法因為已經開始合作組裝麥道82而"不必再議了"，自主設計的道路就此徹底堵死。 鑒於麥道82合作隻是一個單純組裝外國飛機的項目，原航空部於1986年底提出一個通過國際合作來"開發"幹線飛機的計劃，分別向波音、麥道和空客三大公司發出項目建議書，波音、麥道很快響應，但空客沒有回音。1988年，中方先與波音進行了為期四個月的聯合可行性研究。由於麥道82組裝項目的牽掣，最後中方還是決定與麥道合作，這就是1995－2000年合作生產麥道90的項目。麥道90項目被稱道的是其國產化率達70%，並獲得美國FAA生產合格證（PC）的延伸。但這種沒有自主知識產權的"國產化"實際上弱不禁風：1996年底波音兼並麥道公司後，於1997年在全公司範圍內關閉麥道90生產線，麥道90生產線隻生產了2架就草草收場，麥道90項目血本無歸。而且項目尚未完結，波音就通知中方銷毀所有的技術資料與圖紙。 組裝外國整機之路走不通，就走零部件轉包生產之路，據說這樣可以學習技術、走全過程、培養零部件體係，從而擁有整機生產能力。但問題在於，加工工藝技術和零部件生產與總體設計和係統集成完全是兩碼事。此外，波音和空客對轉包生產控製十分嚴格，布局分散，任何一個國家都不可能通過轉包學到全套部件技術。"為了學技術"就必須不斷接受新的部件工作包，往往在前一個轉包沒有上規模收回成本的時候，就不得不開始接受下一個轉包。 當整機組裝和轉包生產的國際合作之路都無濟於事後，合資合作的"試錯"項目又從幹線轉向支線飛機。1992年國家承諾撥款100億元後，航空工業部門提出100座的AE100項目，計劃通過謀求與國際知名商用飛機公司合作，通過獲得外國技術支持來開發中國的飛機平台。但在中方采取甘當"小學生"的態度後，選定的合作對象空客公司卻要價越來越高，甚至在商務談判中每談一次都要收取"技術轉讓費"（因為要向中方解釋怎樣造飛機），最後久拖不決而不了了之，100億元的撥款在花掉一小部分後被國家收回。 以上是從運10下馬以後的20年裏中國民用航空工業發展的簡單情況。其發展趨勢是，項目的座級越來越小（運10是187座，麥道82是147座，麥道90是150座，AE100是100座），但代價卻越來越高（運10實際投資5.4億，麥道82項目盈虧持平，麥道90血本無歸，AE100預算100億）。完全印證了前圖的邏輯。 放棄自主設計去依賴外國設計，中國航空工業就放棄了高端技術能力的發展。從合作組裝外國飛機的過程中，中國企業隻能學到局部的製造技術，但學不到最重要的設計技術。更重要的是，這樣做就把自己的技術學習過程拱手交給外國人去控製，最後因為對方的翻臉而滿盤皆輸。明白了這些道理，就會明白為什麽一旦走上拋棄自主設計去依賴外國設計的道路，中國民用航空工業會接踵失敗。 先上支線飛機還是先上幹線飛機？ 自從運10下馬後，曆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，然後再過渡到幹線大飛機。 幹線飛機一般指100座以上、最大航程5000千米以上的客機。航空界沒有人否認幹線客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行業的切入點。這種說法固然有一定道理，但經不住一個事實的拷問：中國不是曾經開發出來過能夠一飛衝天的運10嗎？即使從開發大飛機的技術學習角度來說，從運10平台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？上幹線飛機並不影響同時上支線飛機，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，隻能說是心存恐懼，卻沒有證據說不會找到市場。 其實，力主先上支線飛機的真正原因不是自主開發幹線飛機要比自主開發支線飛機難多少，而是對比於與國際寡頭正麵相撞的大飛機，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，更容易出政績。 評判"幹支之爭"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製約。兩者之間的主要區別如下：（1）在氣動布局方麵，大飛機與小飛機的最大區別是需要空中可調平尾來平衡飛機，因為大飛機載重艙要明顯增長，其重量分布與小飛機有極大差異。此外，為了解決後掠式機翼起落、飛行中的下反問題，大飛機要采用小飛機上根本不需要的人工增穩裝置。一般小飛機機翼隻需要四個活動控製麵（兩個內側襟翼、兩個外側副翼），而大飛機需要50個以上的活動控製麵。隻有大飛機的設計才會涉及這些控製麵所需要的結構、操縱機關、顫震緩解等複雜技術。 （2）就機翼結構布局來講，飛機在高亞音速條件下巡航需要采用大展弦比後掠機翼。大展弦比後掠機翼因為尺寸大，所以要犧牲一定的結構剛性，因此大飛機必須采用柔性機翼原則，在設計中必須更多考慮氣動彈性的影響，充分估計機翼製造的型架外形與實際飛行外形的可能差異，機翼的承力型式也必須使用整體壁板等結構技術。這些都是小飛機結構設計中不可能遇到的技術問題。 （3）大飛機係統布局和關鍵組件技術相當複雜。大飛機一般適合采用高涵道比渦輪風扇發動機，因為其排氣速度低、推進效率高、經濟性好、油耗小、噪音小。此外，大飛機的設計包括安置在機翼內的整體油箱，要裝載幾十噸的燃油，包括占機身全長的氣密艙、大功率液壓係統和電氣係統、大容量增壓空調係統，包括防結構疲勞、防雷擊、防顛簸和水陸安全迫降等各種安全措施，還包括客艙設施和生活設備等等。為了使承載極大重量的大飛機安全著陸，有效緩解著陸衝擊對機體和地麵的衝擊，大飛機起落架設計完全不同於小飛機。最後，對大飛機的試飛技術、強度和靜力等試驗的要求也遠遠高於小飛機。 當然，支線飛機中有的屬於小飛機，有的屬於大飛機。但通過上述對比要說明的是，大飛機具有特定的設計問題，構成了特定的技術領域，因此開發幹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。 先上軍用運輸機還是直接開發大型民用客機？ 航空工業部門還有一種"傳統"：一討論民用飛機項目就會出現走"先軍後民"技術路線的強烈主張，即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，然後再在軍用運輸機的平台上改型成為民用客機。與"先支後幹"相比，"先軍後民"的理由似乎更充分一些，但仍然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：（1）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，所以發動機剩餘功率大；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的機身離地麵較近，並且都是采用上單翼（即機翼布置在機身上方）。這是因為機身離地麵近，方有利於裝卸貨物和部隊，同時軍用運輸機必須能夠使用條件惡劣或簡易的機場，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於接近地麵，容易在飛機起落時因吸入砂石而受損。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，而且由於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，但從軍機平台上改型的難度和工作量不會比從頭開發民用飛機更小。 （2）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。客機強調"安全壽命"和"破損安全"，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，並且為了達到經濟性而在材料技術等很多方麵必須妥協。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。對於軍用運輸機而言，客機的一些設計標準並沒有意義，比如安全起落6萬次。 （3）兩種產品的經營機製完全不同。第一，產品概念的形成機製不同。軍用運輸機的產品設計任務由其主要用戶軍方提出或規定，不需要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，所以麵臨的不確定性較大。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麵對市場競爭。相反，民機必須麵對市場競爭，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麵的要求是完全不同的。 其實，"先軍後民"技術路線，仍然是想繞過開發大型民用飛機所必須馬上麵對的自主設計要求，而從外購的軍用運輸機平台開始仿製大飛機。但是，由於軍民兩者之間的技術和經營差異及其不斷擴大的趨勢，"先軍後民"的技術路線隻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能不能實現產業化。事實上"先民後軍"的技術路線反而比"先軍後民"更有利於技術的軍民分享——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，而軍用運輸機則很難改裝成為在民用航空市場上具有競爭力的民用客機。 總之，圍繞大飛機項目的爭論雖然紛繁複雜，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。中國民用航空工業走了20年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。因此，國家麵對諸多爭論做出戰略決策時，應該以對這兩條路線的選擇作為決策的標杆，因為這個選擇會使對所有問題的決策都有了依據。