在經歷了三代國產客機的曲折發(fā)展后,2022年,C919終由研制階段逐步轉入產業(yè)化階段。
中國,早不是那個用8億件襯衫換回一架飛機的中國。
2017年5月5日,上海飛機制造廠大場基地,運十靜靜停佇。?1980年到1985年,這架中國首款商用飛機曾在期盼與歡呼聲中飛過5年。但在80年代技術、資金的限制下,運十在生產兩架飛機后悄然落幕。1985年2月,運十完成了它的最后一次飛行。?直到2017年5月,距離大場基地東南方60公里外的上海浦東國際機場,國產大飛機C919首飛——延續(xù)運十停擺了32年的愿望。
C919首飛 圖源:Wikimedia
觀看C919首飛的人群中,一位身穿黑色西裝、拄著拐杖的老人,緊盯著天空中那架逐漸遠去的飛機。?程不時,中國第一代飛機設計師,從1970年起參與中國首款商用飛機運十的整體設計。他知道,再過1個多小時,C919安全返航后,他和運十就能卸下歷史重擔——中國大飛機史,也將翻開新的篇章。
大飛機指的是150座級以上、起飛重量100噸以上的運輸類飛機,主要分為寬體客機(雙通道,多為250座以上)和窄體客機(單通道,多為150-250座)。
窄體機在中國民航機隊的占比在 80%左右,在C919設計之初,對標的是窄體機領域的最強者——波音737和空客A320。
今天,距離C919首飛已過5年,中國的國產大飛機正走在商用道路上。萬事俱備,只待適航。
據(jù)C919生產商中國商飛的披露,預計今年第一架C919有望交付。
屆時,C字頭的國產大飛機將與A字頭的空客、B字頭的波音共同翱翔藍天。
國產大飛機承載著中國工業(yè)過去、現(xiàn)在和未來的奮起突圍。立方知造局梳理出,在C919之前,國產客機經歷了運十、ARJ21兩代產品,對應著70年代舉國之力從0到1的突破、80年代引進消化再吸收的道路,直至今天走出困惑,摸索出了新的制造模式。
今天的C919已帶來不少驚喜:
1. 商用整裝待發(fā),等待適航證頒發(fā)。
2. 產業(yè)鏈不斷突破,國產化程度上升。
3. 中國大飛機從研制階段走向產業(yè)化。
國產大飛機商用就這差一步
一架大飛機真正的成功,在于實現(xiàn)商業(yè)運營,而商業(yè)運營的前提是,拿到適航證——只有拿到了這張大飛機的“畢業(yè)證”,國產大飛機才能飛上云霄。
國內適航證由中國民航局頒發(fā)。C919在2017年首飛之后,一共六架原型機立刻投入進測試任務中,并在2020年底取得了型號檢查核準書(TIA),進入適航證沖刺階段。
當時曾有樂觀估計,2021年C919能夠拿到三張適航證之一的型號合格證(TC),并且完成首架交付。適航證主要包含以下三種證書:型號合格證(TC)、生產許可證(PC)、民航當局對每架飛機制造符合性的批準(AC)。這三種證書在管控范圍上層層遞進,重要性和獲得難度逐次下降。?到了2021年底,C919在276項審定試飛科目中,已完成34項,完成率12.3%。?C919的競爭機型——空客A320、波音737,從首飛到取證、交付之間,最長也就兩年,為什么C919還卡在第一階段。
先來看個中國第二代國產客機ARJ21獲取適航證的例子:
- 20?11年至2013年間,為了完成中國支線飛機ARJ21自然結冰試飛,中國民航局團隊四進烏魯木齊尋找合適環(huán)境。
- 二進烏魯木齊時,ARJ21團隊捕捉到了合適云層,但環(huán)境持續(xù)時間短暫,只算完成了部分試飛驗證。
- 最終剩余的試飛?驗證是2014年在加拿大五大湖完成的。
可見,中國適航審查流程嚴格——這一方面體現(xiàn)出中國對航空業(yè)各項安全指標相較其他國家更高;另一方面也是中國民航在大飛機的適航取證環(huán)節(jié)上,仍處于不斷摸索的階段。
國際市場上,C919的目標是與空客和波音競爭,因此不止要完成中國民航局的適航審查,還要保證后續(xù)能通過FAA(美聯(lián)航管理局)和EASA(歐航安全局)的適航認證,拿到航空界的“國際護照”。??
- 2017年10月,中國民航局與美聯(lián)航管理局《適航實施程序》生效,意味著中美兩國民航產品已完成全面對等互認;
- 2019年5月,中國又與歐盟簽訂《中華人民共和國政府和歐洲聯(lián)盟民用航空安全協(xié)定》和《中華人民共和國政府和歐洲聯(lián)盟關于航班若干方面的協(xié)定》,同樣奠定適航證對等互認基礎。
只是,C919在國際市場上與空客和波音形成競爭關系,后兩者又與FAA(美聯(lián)航管理局)和EASA(歐航安全局)的關系緊密。當適航證成為航空巨頭構筑行業(yè)壁壘的工具,國產飛機飛向全球市場自然多了一層阻力。
拖慢C919獲得中國民航局適航認證的另一因素是疫情——就像前面提到的,部分試飛項目需要到國外尋找極端天氣環(huán)境,計劃被海外疫情打亂,暫時較難開展。
信息來源:網絡
適航證是一張大飛機的畢業(yè)證,完成了中國民航局的高要求,C919才能真正翱翔藍天。已經收獲了上千份訂單的C919目前商用就差這臨門一腳了。
從運十到ARJ21到C919
加速產業(yè)鏈國產替代
2022年,C919將由研制階段逐步轉入產業(yè)化階段。
根據(jù)C919制造商中國商飛的規(guī)劃,初期C919年產20架,2023年年產能100架,計劃整個“十四五”期間共交付370架。
大飛機作為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”,不僅體現(xiàn)出一個國家的工業(yè)和技術水平,同樣也是帶動國家先進制造業(yè)集群發(fā)展的關鍵產業(yè)。
C919采用“主制造商+供應商”全球產業(yè)鏈配套合作的方式完成制造,主制造商是上海商飛,全球供應商124家。中國航空工業(yè)集團及下屬單位,是供應商中的核心力量,在機體研制中占95%以上份額。
C919的國產化率雖然達到60%,也努力建立中外合資公司保障供應鏈,但一些核心技術上還要依靠包括通用、利勃海爾、霍尼韋爾、賽峰等國外供應商——是的,“卡脖子”隱憂來了。
- 2021年,美國將中國商飛、上海飛機制造有限公司列入限制清單;
- 2022年,又將商飛的供應商之一,萬航模鍛列入“未經核實名單”。
劇情還是熟悉的味道,但打壓加速了C919的國產化替代進程。
比如中航機電的子公司陜航電氣,就在國外供應商因制裁無法供貨的關頭,開始為C919提供飛機的“大腦”——航空電源系統(tǒng)。目前這套系統(tǒng)已經確保3架飛機的研制進度不受影響。
信息來源:網絡 制圖:立方知造局
另外一個隱憂,是大飛機的心臟——航空發(fā)動機。為C919供應LEAP-1C發(fā)動機的是美國通用和法國賽峰的合資企業(yè)CFM。目前CFM不受美國禁令,穩(wěn)定為C919供貨。
CFM為空客提供LEAP-1A發(fā)動機,這款產品采用CMC(陶瓷基復合材料)渦輪葉盤,單個發(fā)動機比同系列的產品減重800公斤。
而CFM提供給C919的是LEAP-1C,意味著C919要比A320多承重1.6噸。
轉機發(fā)生在2022年,國產CMC渦輪葉盤在株洲成功完成首次飛行驗證,國產航空發(fā)動機發(fā)起追趕,國產高推重比發(fā)動機已經進入關鍵部件研制階段。
C919正在總裝?圖源:人民網
中國不僅是“基建狂魔”,還是“產業(yè)鏈狂魔”。產業(yè)鏈路串起不甘被制掣、打壓的產學研機構——C919的國產化率60%,只是當下,未來是數(shù)字指標更高的國產化率。
目前,國產大飛機“主制造商+供應商”這個國際上的主流模式,依舊會伴隨著C919的供應鏈環(huán)節(jié)。
國產大飛機的三個轉身
在中國大飛機的故事里,起點不是C919,而是運十——它躺在上海商飛大場生產基地,一旁是一座火炬形狀的雕像,大理石基座上篆刻著鎏金的“永不放棄”。
永不放棄。也是中國研制大飛機三段路徑的總結。
70年代:舉國之力完成國產大飛機從0到1的突破
1970年,中國工業(yè)體系漸趨完善,制造力量需要找到一個從量變到質變的突破口——建設重心從三線建設的國防工業(yè)和基礎工業(yè),轉向軍工、交通運輸和趕超世界先進水平的新技術。擁有自主研發(fā)生產大飛機的能力,成為那個時代的要素——708工程誕生了。
- 7字頭的工程對應著大國重器、技術突圍。
- 701工程造出的是風暴1號火箭,也是長征4號火箭的基礎;718工程是洲際導彈遠洋測量船;728工程是秦山核電站。
秦山核電站澆筑第一罐混凝土 圖源:人民網?
以舉國之力,708工程用十年完成了從0到1的突破。每造一架運十,都要依靠中央整合各部委、軍隊、全國多家單位傾力配合,連機床、軸承、大型鍛件都統(tǒng)一由國家安排調配,當時中國還沒有完整的大飛機產業(yè)鏈。
但這也帶來日后運十生產中的隱患——采購成本和使用成本太高;故障率高,維修復雜。
80年代:引進、吸收、再消化
1980年,運十誕生。同時改革開放,市場經濟開閘。
海外飛機制造企業(yè)如同鯰魚抖動著8條胡須,游入中國——1985年4月,麥道公司與上海航空工業(yè)公司簽訂25架MD-82總裝合同。
也是在那一年,制造成本更高的運十命運隨之黯淡:第三架組裝被擱置,708工程隨之落幕。
停放在商飛基地的運十?圖源:中國商飛官網?
如果說,以舉國體制造大飛機需要不斷磨合,那么市場開放后,中國的航空工業(yè)走上了另一個極端:桑塔納模式。簡單來說,引進、吸收、再消化。
第一步:引進外資,以市場換取技術;
第二步:聯(lián)合開發(fā),實現(xiàn)國產化替代;
第三步:自主研發(fā),掌握自主核心技術。
這個戰(zhàn)略讓中國汽車工業(yè)獲得了成功,卻讓航空業(yè)一度中道崩殂:
第一步,中美合作制造裝配MD80/90——由于麥道公司被波音兼并,中國沒有獲得授權無法繼續(xù)合作,近千人團隊面臨下崗;
第二步,與空客合作研制支線客機AE100,定在13年后的2005年服役——但被空客單方毀約,AE100成為A318的原型;
第三步,自行設計制造180座飛機,在18年后的2010年實現(xiàn)——前兩步失敗,無法繼續(xù)進行。
根本原因在于,大飛機的頭部效應比汽車更明顯,市場被空客、麥道(后被波音收購)、波音割據(jù),外資不希望中國也來分食。
兩次失落之后,中國大飛機產業(yè)數(shù)年不振。
90年代末至今:摸索“主制造商+供應商”模式
1998年,上海飛機研究所52名研究員、高級工程師聯(lián)名上書:要像搶救長江上游生態(tài)環(huán)境那樣搶救民用飛機工業(yè)。
這便有了“十五”期間,支線飛機被列入12大高技術工程,具有自主知識產權的50-70座級支線飛機,成為主攻方向——ARJ21項目開啟。
首架ARJ21下線 圖源:中國商飛官網?
中國飛機產業(yè)第一次探索“主制造商+供應商“模式,項目前期以中航工一集團牽頭,上飛制造廠、設計院進行研發(fā)生產。
國防科工委批準ARJ21項目研制經費50億元,但是直接撥出的只有25億元貼息貸款,剩下一半要求中航工自籌,為的是讓客機的研發(fā)盡快進入市場化運轉。
和運十立項時由國家“一聲令下“不同,ARJ21必須按照“紙上賣飛機”的國際慣例,尋找35架訂單的啟動客戶,在正式立項前必須審查購機合同,讓產業(yè)流程規(guī)范化。
羸弱的供應鏈,讓ARJ21在自主研發(fā)、自主總裝的前提,以市場為主導,國外的零部件能買就買,盡可能減少自主研發(fā)。
2008年,ARJ21首飛前夕,面對已經看見希望的商業(yè)運營,中航工將民機業(yè)務的主體剝離出來,單獨成立中國商飛。同年,中國商飛接手ARJ21項目,開始推進后續(xù)的試飛、適航取證及市場開拓工作。
可以說,ARJ21跑通了這套市場流程,為C919商用積累了經驗。
尾聲
如今,中國大飛機產業(yè)通過市場獲得技術動力、對研發(fā)進行支持的良性循環(huán)已經開始。C919終于有底氣向空客與波音發(fā)起沖擊。
底氣來自兩方面:
1. 中國航空市場潛力巨大
2020年,中國首次成為全球最大航空市場,到去年上半年,中國民航業(yè)旅客運輸量2.45億人次,恢復到疫情前的76.2%。
老對手們害怕了——與歐美航空市場日趨飽和相比,中國航空市場充滿韌性。2021年,波音公司預測中國未來20年將需要7690 架新飛機,價值1.2萬億美元。
2. 中國制造的性價比優(yōu)勢
國產大飛機具備性價比優(yōu)勢,比如ARJ21-700飛機的售價是國外同類機型龐巴迪CRJ-900價格的86%。以次推測,C919的售價約為0.8億美元,商用后每年銷售額將達到80億美元,給中國航空產業(yè)帶來大約68%的增量。
在宣告著“海拔最高的商戰(zhàn)”中,一個新勢力即將崛起——未來的天空中,將不再只有空客(Airbus)和波音(Boeing),而是ABC交織的飛行網格。
有人曾詢問《紐約時報》專欄作家托馬斯·弗里德曼:“如果中國也造什么大飛機,不買美國飛機了,你感覺怎么樣?”
“那會讓我們美國人很難受,很痛心?!备ダ锏侣卮稹?/p>
當時不少美國人認為,美國是全球經濟領導力基石,中國應當購買美國造的飛機。特朗普的顧問納瓦羅曾說,中國主導的機器人、新能源汽車、先進鐵路、航空航天等產業(yè),是美國未來幾十年重要的就業(yè)增長來源。現(xiàn)在那塊“基石”,正被撼動。
因為中國,早不是那個用8億件襯衫換回一架飛機的中國。
參考資料:1.中國大飛機三部曲 吳光輝2.從 ARJ21 看 C919 大飛機取證之路 華西證券3.改革開放40年 飛機總裝制造中心的追夢故事 看航空4.中國大飛機:國產化率從60%邁向100%_中國民航網5.從ARJ21到C919:中國“大飛機”鵬舉萬里 新浪財經6.永不放棄:C919大飛機背后的故事 解放日報7.國產大飛機產業(yè)鏈最全解析 支點投顧8.大飛機 C919 產業(yè)分析:大國重器,因大而生 中航證券9.運十的故事 上海飛機制造廠10.航空發(fā)動機整機龍頭,新老軍用機型需求疊加 長城證券11.何止C919大飛機!我國首架寬體客機開工制造,已收到1000架訂單 商業(yè)經濟觀察
來源 | 立方知造局
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