一流创新者与中国大飞机的圆梦之旅
2017-11-21许杰琳
文/许杰琳
一流创新者与中国大飞机的圆梦之旅
文/许杰琳
拥有自己的大飞机是中国几代航天人的光荣与梦想。上世纪80年代的“运十”一度揭开了中国大飞机梦想的边缘,但最终却因种种原因折戟沉沙、黯然下马。时间进入21世纪,历史掀开新的篇章,随着中国商用飞机有限责任公司在上海的挂牌成立,“大飞机中国造”将不再是镜中月、水中花。2017年9月28日上午,随着中国商飞C919大型客机10101架机与ARJ21新支线飞机107架机的升空试飞完满结束,中国航天人作为世界一流创新者,真正实现了中国人自己的大飞机之梦……
大飞机的中国梦2007年3月19日,各大报纸和网站显著位置刊登了这样一条令人振奋的消息:国务院批准大型飞机立项,同意组建大型客机股份公司,尽快开展工作。
2008年5月11日,中国商用飞机有限责任公司在上海揭牌成立,这标志着“中国造的大飞机”研制工作开始实质性启动。
研制大型飞机是党中央、国务院做出的重大战略决策,也是全国人民多年的期盼。我国航空工业经过50多年的快步发展,已具备发展大型飞机的技术和物质基础。自主研制大型飞机,发展有市场竞争力的航空产业,对于转变经济增长方式、带动科
学技术发展、增强国家综合实力和国际竞争力,加快现代化步伐,具有重大现实意义……
当世人把翘首期盼的目光投向中国时,当承载着航空人近30年的梦想终于变成国家意志付诸实施时,回顾中国航空工业那段难忘的历史更显得弥足珍贵……
国产大飞机项目从论证到正式立项,时间之快出人意料。有了坚定的国家意志,各大强势部委从对大飞机项目“追名逐利”的名利场中,被聚合到自主创新大旗之下,达成了难得的妥协。接下来的问题变成了“我们要做什么样的大飞机”和
“我们用什么样的机制做大飞机”。
要创新的不仅是一架有自主知识产权的大飞机,被计划经济摧残和“屡战屡败”后萎缩的中国民用航空工业能力,也需要进行一次创新性的体制重组。对于中国的大飞机梦想者和建设者来说,梦想如何照进现实,除了将取决于中国航空工业的技术基础、工业技术和投资水平外,考验的更是我们的意志、勇气、市场意识以及对无数次打击的承受能力。
时间对每个人是不同的。当两鬓渐霜的程不时看着那架浸满自己和同仁们心血与壮志的“运十”尘封于上海飞机制造厂的角落,他没有想到自己要等整整22年。当研究战略产业的经济学家高粱为“运十”写的祭文《天高云淡望断南飞雁》1998年开始在一个微小的圈子里流传,当时年88岁的“两弹一星元勋”、两院院士王大珩2003年5月向看望他的国务院总理温家宝提议“中国非搞大飞机项目不可”,当工程院院士关桥、刘大响等在2004年“两会”上郑重提交提案《关于尽快开展大型飞机研制的建议》,当从美国留学8年回到北大的路风教授2005年初写出《中国大型飞机发展战略研究报告》,当《商务周刊》分别于2004年3月、2005年3月、2006年6月和2007年1月以大篇幅的封面故事和重头文章呼吁大飞机项目重新上马,谁都没想到,从2003年11月国家科技部受国务院委派组建“运十”下马20年后的第一个“大飞机项目论证组”,到2007年3月国务院正式对外宣布耗资巨大的大飞机立项,喜悦来得如此之快。
2007年2月26日,温家宝总理主持召开国务院常务会议,听取大型飞机重大专项领导小组关于大型飞机方案论证工作汇报,原则批准大型飞机研制重大科技专项正式立项,同意组建大型客机股份公司,并要求尽快开展相关工作。
在飞速流逝的时间表上,中央政府对大型客机要求较高。据透露,高层希望“10年左右时间研发出来”,即2016—2017年出第一架样机,2020年以后开始实行产业化。但出于谨慎考虑,对外口径会延后2—3年。
由于时间偏紧,在“大客”的机型选择上,很有可能首先以150座级的单通道窄体客机为型号进行研制。一般认为发动机的研发周期要比整机长3年左右,而此次发动机与大飞机同时立项,因此大飞机将首先装配国外发动机,具体是购买英国罗尔斯-罗伊斯公司或美国GE公司针对200座以上双通道机型的大推力发动机,还是CEMI公司(GE与法国斯奈克玛的合资公司)或IAE公司(普惠、日本航空发动机公司以及MTU航空发动机公司组成)的150座级民用客机发动机,也需要大飞机完成产品定义后进行匹配选择。同时立项研发的大飞机发动机,将先应用在大型运输机上,改进后再适时装配大型客机。
国家意志主导大飞机
大飞机项目得以立项,是先后两次论证达成的结果。第一次论证是2003年11月由科技部组织,论证的内容是要不要将大飞机列为国家重大科技专项,主要的争论焦点在于中国需要民用大型客机还是军用大型运输机。中国航空工业第一集团公司态
度明确,反对上马大型客机项目,认为中国目前最迫切是满足军方对大型运输机的装备需要。大飞机研发能力较弱的中国航空工业第二集团公司也倾向于反对立即上马大型客机项目。由于中国航空工业第一集团公司和中国航空工业第二集团公司目前分别在研制ARJ和ERJ两个100座以下支线客机项目,他们显然也担心大型客机上马会分流本就薄弱的研发制造能力,甚至导致ARJ和ERJ下马。
科技部则认为,出于国家利益和带动产业升级等方面的考虑,中国应迅速上马大型客机而非大型运输机。同时,科技部主张脱离原有军工体系,进行体制创新。2006年2月9日,国务院出台了主要由科技部主持的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,大型客机项目位列“未来15年力争取得突破的16个重大科技专项”之一,与核反应堆成为仅有的两个由国务院直接抓的专项。
中国航空工业第一集团公司随即公布了自己对于发展大飞机项目的“一次立项、两个机型、军民统筹、系列发展”方针。有观察人士评论,该方针看似中国航空工业第一集团公司做出了妥协,但实际上中国航空工业第一集团公司是希望将大型运输机项目与大型客机项目“捆绑”在一起。
另外,在对方针的具体解释中,中国航空工业第一集团公司仍然坚持发展支线飞机是当务之急,还是要把正在进行的ARJ21新支线飞机“走到底,搞成功”,主张通过ARJ21的商业化运作,理解、把握和熟悉市场,在此基础上对150座以上大型客机的关键技术进行攻关和准备。
然而,由于本届政府对自主创新的坚定意志,为统一思想和意见,2006年,大飞机项目开始第二次立项论证。国务院总理温家宝批示,由科技部会商发改委、国防科工委和总装备部等部委,共同组建专家论证组。事实上,由极力主张尽快上马大飞机的科技部为主组织这次专家论证,已代表了领导层对新一轮论证的指向,即由“要不要上大飞机”转为“大飞机该怎么做”的问题。
第二轮专家论证组由近20位成员组成,其中科技部挑选的专家占多数,发改委、国防科工委和总装备部各提名了1—3位专家。尽管相关部委对名单中的部分论证专家存在争议,但最终获得高层批准。论证组专家包括一二航集团高层、经济学家、技术专家,以及来自用户方南方航空公司发展规划部门的代表和中国国际工程咨询公司的相关负责人。论证组由身为两院院士的歼8II总设计师顾诵芬、北京航空航天大学校长李未、原中国第二航空集团总经理张彦仲担任主任委员。整个论证期间,中央对大飞机项目“抓得非常紧”,论证组每周要向国务院副秘书长汇报一次工作。从2006年7月中旬开始,各相关部委就开始进行实际方案的汇报。
经过论证组半年多的论证工作,国务院最终决定大飞机立项,大型运输机和大型客机同时上马;同时也同意组建大型客机股份公司,独立于中国航空工业第一集团公司和中国航空工业第二集团公司现有体系,以市场化方式运作大型客机项目。大客机股份公司的方案尽管得到了专家论证组和中央决策层的认同,但消息公布后,在相关部门仍出现了一些不同意见。《商务周刊》调研中发现,意见比较突出的是:大型客机股份公司会不会分裂了原本就单薄的民机研发力量?同时上马会不会造成大运输机与大客机间资源挤占?自主研发大客机项目提出的国际合作如何保证不重蹈过去的怪圈?
后来者居上,自主者成功
早在2006年,北京大学管理学院路风教授经过长期调研,写了一份《我国大型飞机发展战略研究报告》。在他看来,梳理持续20年的各种分歧,归根到底还是,依赖外国设计还是依靠自主设计。路风认为,对自主创新能力缺乏底气,对自主创新产品不信任,就如同“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,所以不许生存”的逻辑一样荒谬。
仿制技术文化,只会磨灭自主创新的独立意识,使人们坠入了妄自菲薄的泥潭而不能自拔。可是,回顾世界航空历史,民用客机领域的成功者,恰恰都证明了“后来者居上,自主者成功”的逻辑。
波音出现之前,道格拉斯公司稳居行业垄断地位。1955年波音开发第一架大型喷气式客机波音707。707面世后,很快取得商业成功,还被选为美国总统座机“空军一号”。波音宣布研制747时,遭到诸多非议。有人担心,造出如此之大的飞机,与当时的制造能力不符。无人敢接此种机型的航空保险,甚至有人示威,要求立即停止研制工作。但波音顶住压力,历经十年磨难,并最终雄霸国际航线。1996年,波音颠覆了往昔的大赢家——麦道帝国王朝。
空客诞生之前,是波音一统天下。1967年,英国、法国和德国联合起来上马“空中客车”计划。30多年来,欧洲空客追上了美国,逼死了麦道,又动摇了波音,并雄心勃勃地与其争霸天下。波音、空客的故事,蕴涵着同样简单的道理:在其开发早期阶段产品都不成熟,也遭遇过困扰、挫折,但坚持满足市场需求,坚持自主创新,在自行搭建的开发平台上不断改进,最后都陆续取得成功。
说别人的故事,长自己的记性。颇耐人寻味的是,“运十”的开发比波音晚10多年,比空客仅仅晚两年。
“哪个企业不都是石缝里求生存,最终打破原有对手的一统天下?”现任中国商飞公司专家咨询组成员、国家大型飞机重大专项专家委员会委员和中国商飞公司科技委委员吴兴世,自1972年就参与了“运十”的研制工作,历任中航商用飞机有限公司副总经理兼总设计师、ARJ21型号总设计师。他概括“运十”有三大不能忽略的创新:“第一,从方案上,满足需求,具有前瞻性,所选择的方向结合了需要和可能,至今仍是大型喷气客机的主流方案;第二,成功突破前苏联的技术体系,起步向民用飞机国际先进技术体系转变;第三,‘运十’首次大规模采用计算机辅助工程、计算机辅助设计等一系列先进技术,实现了多项‘零’的突破式跃进,为我国航空工业后来的技术进步打下重要基础。”
“‘运十’不仅仅是一个飞机产品,而是倾全国之力建立起来的大型客机开发平台。” 吴兴世说:“如果没有‘运十’的成功,我今天谈的会是另外的故事。但正是有了这个基础,我才敢说20年前中国有这个能力。产品的缺点不应该是抛弃她的理由。”
自主创新是大国崛起的脊梁
“运十”让中国自主创新的道路遭到挫折。长期以来我们听从“造不如买,买不如租”的逻辑,但这是从商人角度考虑问题。从国家角度来讲,许多问题是不能用短期利益来界定。我们强调自主创新方向,就是要让民族受益,让子孙后代受益。“等到‘国产’大飞机飞起来的那天,我一定要坐首航,不怕它掉下来。”在2008年3月闭幕的十届全国人大五次会议上,谈到工程科技的重要性时,国务院副总理吴仪特别强调了她对国产大飞机的期待之情。
因为大型飞机技术是衡量一个国家科技水平、工业水平和综合国力的重要标志之一,所以从我国第一代领导人开始,就有了研制大飞机的愿望。
1970年8月,中国第一个大飞机项目“运十”正式启动,并于1980年9月26日首飞上天。当时,国际航空界对“运十”的研制成功给予了高度关注。
令人遗憾的是,从1985年2月起,耗资5.377亿元人民币研制的大飞机“运十”就一直停放在上海飞机制造厂的一个角落里。仅比欧洲空客晚两年起步的我国大飞机制造业,自此举步不前。
20世纪80年代中期,中央曾对民用飞机工业发展制定了“三步走”计划:第一步是装配和部分制造支干线飞机,当时主要是装配麦道80/90系列飞机,由麦道提供技术;第二步与国外合作,联合设计研制100座级飞机;第三步是2010年实现自行设计、制造180座级干线飞机。但“三步走”没有走下去。到上世纪90年代,随着空客公司终止与中国AE-100飞机联合研制项目,中国大飞机研制彻底搁浅。
直到2007年2月26日,国务院总理温家宝在主持召开国务院常务会议上,听取了大型飞机重大专项领导小组关于大型飞机方案论证工作的汇报,原则上批准大型飞机研制重大科技专项正式立项。至此,中国的大飞机梦想才重新起航。中国大飞机制造的曲折历程,考量的是中国自主创新的信心和勇气。
中国迟早要发展大飞机,这是不以人们意志为转移的客观规律。因为走了一段弯路就取消研发工作或有意放慢发展步伐,充其量只能在近期内省下一点研制费,但绝对不能使我们变得聪明起来,也绝对不能使后人不走弯路。从这个角度说,一个系统、稳定、长期的国家支持政策,是大型飞机及其产业健康发展和生存的必要和充分条件。而坚定自主创新的信心和勇气,是经历了40年曲折历程后,大飞机给中国的又一启示。
大飞机是大国必争之事研制大飞机是党中央、国务院做出的重大战略决策,也是全国人民多年的愿望。为什么要研制大飞机,许多专家认为,航空工业是战略性高科技产业,是一个国家科技创新能力、工业水平和综合国力的重要标志之一。“大型飞机是国际竞争的制高点,是大国必争之地。”
目前世界上能生产军用飞机的国家有十几个,能生产民用飞机的国家有五六个,而能生产大型客机的只有美国、欧洲、俄罗斯,大型客机商业成功并形成产业的只有美国和欧洲。
有专家认为,中国经济发展战略正在实现从比较优势到竞争优势战略的转变。从国家竞争优势战略的观点上看,国家决策上大飞机项目恰恰是为了提升民机这一关键产业的技术创新,获取国家竞争优势,从而提升整个国家的产业结构,推动经济的长期发展。通过发展民机产业,同时对于提升军事实力,维护国家安全,保障国家主权和政治独立自主具有重大战略意义。
而在许多专家看来,大飞机研制是中国从航空大国迈向航空强国的现实选择。中国客运货运总量1980年还只排在世界第三十五位,到2016年,中国国内航空客运量突破4亿人次,排名世界第二位,到2018年,中国航空货运总量将达到400万吨,紧随美国、德国,成为全球航空货运业第三大市场。未来20年中国将需要3650架各类民用飞机,总价值约为4890亿美元,巨大的市场需求是中国民机实现产业化发展的重要契机。
与此同时,大飞机的高附加值和它所产生的技术连带效应更引起了人们的关注。据统计,假设船舶单位重量创造的价值为1,则小汽车为9,彩电为50,计算机为300,喷气飞机为800,航空发动机为1400。而对于像我国这样的发展中国家,航空高技术带动作用更为明显。
中国商飞:做一流创新者
民机产业发展模式受到多种因素的影响,首要的就是产业发展所处的环境。要获得良好的发展环境,需要国家战略规划,需要合理的产业布局,需要提高领头企业的竞争力,需要创建自主创新体系。只有这四个因素解决好了,才可以提升我们的研发能力、制造能力、营销能力、服务能力,这是民机产业获取竞争优势,顺利实现
产业化,具备国际竞争力的关键所在。
2007年2月,国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,在批准大型飞机研制重大科技专项正式立项之后,8月,中共中央总书记胡锦涛主持中央政治局常委会,听取并同意国务院大型飞机重大专项领导小组关于大型飞机重大专项有关情况的汇报,决定成立大型客机项目筹备组。2008年2月,国务院常务会议审议并原则通过了《中国商用飞机有限责任公司组建方案》。2008年3月,国务院正式批准组建中国商用飞机有限责任公司。
中国商飞,从开始就将自己放在了世界一流创新者的行列。作为中国商飞拥有自主知识产权的大飞机项目,C919从诞生在图纸上的那天起就注定了天下闻名。C919为国产中短程干线客机,基本型布局为168座,标准航程为4075公里,增大航程为5555公里,经济寿命达9万飞行小时,与空客A320、波音737属同级别飞机。C是China 的首字母,也是中国商用飞机有限责任公司英文缩写COMAC的首字母,同时还寓意,就是立志要跻身国际大型客机市场,要与Airbus(空中客车公司)和Boeing(波音)一道在国际大型客机制造业中形成ABC并立的格局。第一个“9”的寓意是天长地久,“19”代表的是中国首型大型客机最大载客量为190座。
2014年5月23日,习近平总书记在视察中国商飞公司时指出,搞大飞机承载着几代中国人的梦想,我们一定要把大飞机搞上去。C919大型客机首飞前夕,习近平总书记再次作出重要指示,强调要再接再厉,精心准备,善作善成,确保C919首飞圆满成功。
2017年5月5日,我国首架具有完全自主知识产权的大型喷气式客机C919在上海浦东机场冲上云霄,成功完成首飞任务,圆了国人期盼半个世纪的“飞机梦”。C919首飞成功标志着我国大型客机项目取得重大突破,我国成为世界上少数几个拥有研制大型客机能力的国家。C919是我国首款完全按照国际适航标准和主流市场需求研制的干线飞机,被认为有望在全球民用干线飞机制造领域打破波音和空客垄断的局面。而通过大飞机等多维度战略发展平台,“中国创造”已经在跟全球顶尖创新体系对标。
为了国产大飞机的飞翔之梦,中国商飞针对先进的气动布局、结构材料和机载系统,研制人员共规划了102项关键技术攻关,包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律设计、主动控制技术等。C919大型客机的生产、配套、组装以上海为龙头,陕西、四川、江西、辽宁、江苏等22个省市、200多家企业、近20万人参与了大型客机项目研制和生产,形成了产业链、价值链、创新链。这既显著改善了我国民用航空工业发展的基础面貌,又为我国经济转型升级锻造着蕴藏巨大潜力的产业脉络。特别是伴随着大型客机项目的推进和我国喷气客机进入批产,这条产业链必将逐步发挥出巨大的经济潜力。
从C919项目正式启动到现在,中国商飞用了将近9年。在2017年9月28日上午,C919大型客机10101架机在上海浦东机场完成一架次检飞任务,ARJ21新支线飞机107架机在上海大场机场完成一架次生产试飞任务,试飞空域均为上海至南通。中国的天空上首次同时出现两种型号的国产喷气客机。中国大飞机以这样一种特殊的方式向党的十九大献礼,向祖国68华诞献礼。
C919飞机10101架机于上午7:22在浦东机场第四跑道起飞,经过2小时46分钟飞行,于10:08降落,顺利完成起落架收放等初始检查试飞任务。值得一提的是,C919本次试飞飞行高度达到10000英尺,飞行时间是首飞飞行时间的2倍以上,试飞空域比首飞时大了一倍。执行本次试飞任务的是试飞员蔡俊、吴鑫、邹礼学,试飞工程师戴维、张大伟。
当天上午 8:01,ARJ21飞机 107架机在大场机场起飞,经过2小时15分钟飞行,于10:16降落,顺利完成一架次共9个试验点的生产试飞任务。执行试飞任务的是试飞员朱伟文、刘克、魏国庆,试飞工程师王魁、吴广博。
C919大型客机自2017年5月5日完美首飞后,持续开展了一系列测试系统安装、地面滑行试验等工作。近期,C919飞机10101架机将在浦东机场开展密集试飞。在完成超过30个试飞科目、200多个试验点之后,10101架机将转场西安阎良开展试飞。
ARJ21新支线飞机目前共有2架飞机交付成都航空投入航线运营,4架试飞飞机先后在福建、青海、上海、山东开展航线拓展、设计优化等试飞任务。至此,由中国商用飞机有限责任公司设计制造、拥有全部自主知识产权的大型喷气式民用飞机已经进入飞测适航取证阶段,距离正式商用仅需两到三年。也就是说,中国人“一定要把大飞机搞上去”的梦想终于照进现实。
中国商飞十年磨一剑,圆梦之旅步步维艰,到今天硕果累累,创建国际一流航空企业的目标正在实践。在试飞圆满功成之际,我们祝福商飞,祝福祖国,蓝天很美好,世界更辽阔,我们要搭乘中国人自己的大飞机,一起去看看!