王宇
到2011年,在中國注冊的私人飛機(jī)只有3架,通用飛機(jī)僅1154架,而全球通用飛機(jī)早在2008年就超過了35萬架。
通用飛機(jī)是除從事定期客運(yùn)、貨運(yùn)等公共航空運(yùn)輸之外的其他民用航空活動的所有飛機(jī)總稱,包括農(nóng)林作業(yè)、應(yīng)急援救、海洋勘探與維權(quán)、私人飛行等。小至僅供兩人乘坐的輕型小飛機(jī),大至可進(jìn)行洲際飛行的公務(wù)機(jī),常用機(jī)型約600種,但從中國民用航空局取得適航許可證的固定翼通用飛機(jī),到2010年底僅有31種。
通用航空的市場潛力顯然已被關(guān)注,從2008年國務(wù)院交通管制委員會推動低空空域管理改革試點(diǎn)開始,種種利好政策使通航產(chǎn)業(yè)蓄勢待發(fā)。
目前,全國有28個省、直轄市把航空產(chǎn)業(yè)作為產(chǎn)業(yè)升級后的新支柱,國務(wù)院也提出2020年“實(shí)現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展,飛行總量達(dá)200萬小時,年均增長19%”的目標(biāo)。
短短七年,通用飛機(jī)從何而來?2013年1月14日,國務(wù)院向各級政府及相關(guān)部門印發(fā)《促進(jìn)民航業(yè)發(fā)展重點(diǎn)工作分工方案》(下稱《分工方案》),將2012年頒布的《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)民航發(fā)展的若干意見》中提出的總體要求包干到戶,繼機(jī)場建設(shè)與航線規(guī)劃之后,通用航空在《分工方案》中位列第三,成為要“大力發(fā)展”的產(chǎn)業(yè)。
《財(cái)經(jīng)》記者調(diào)查發(fā)現(xiàn),從設(shè)計(jì)理念到適航審定,國內(nèi)通用飛機(jī)的研發(fā)和制造者都需要從頭學(xué)習(xí)。“這個行業(yè)有太多先烈,因?yàn)閴粝肟偙滑F(xiàn)實(shí)擊破?!?珠海航太科技有限公司(下稱航太科技)董事長張雷說。
航太科技脫胎于一家玻璃鋼企業(yè)的研究飛行器部門,總經(jīng)理余地愛好飛行器,招聘了幾名南昌航空大學(xué)的畢業(yè)生作研發(fā)。隨著研究的拓展,愛好變?yōu)槭聵I(yè),航太科技與南昌航空大學(xué)飛行工程學(xué)院合作,設(shè)計(jì)出一款名為“紅嘴鷗”的機(jī)型,計(jì)劃在2014年適航取證。
然而,張雷心里很沒譜,因?yàn)槟玫竭m航許可證,比單純設(shè)計(jì)一架飛機(jī)還難。任何在實(shí)驗(yàn)和制造上的失誤,都可能導(dǎo)致問題,適航審批因此尤為審慎。審批是一套從設(shè)計(jì)初始到制造都需要報(bào)批、貫徹的制度。
針對涵蓋申請飛機(jī)類型的適航標(biāo)準(zhǔn),申請人與中國民用航空局審查組需要商討確定審定基礎(chǔ),并設(shè)計(jì)符合驗(yàn)證計(jì)劃,通過計(jì)算、分析、試驗(yàn)對飛機(jī)的適航符合性進(jìn)行論證。所有民用飛機(jī)都必須依此取得型號合格證、生產(chǎn)許可證和單機(jī)適航證。
這意味著,從飛機(jī)設(shè)計(jì)之初就要符合適航標(biāo)準(zhǔn),且整個航材采購和制造工藝均要一以貫之。
即便如行業(yè)翹楚——中航通用飛機(jī)有限責(zé)任公司(下稱中航工業(yè)通飛)購買了美國埃佩克(Epic)飛機(jī)公司的知識產(chǎn)權(quán),據(jù)此設(shè)計(jì)出的一款“領(lǐng)航150”通用機(jī),目前也在等待適航許可證的焦灼中。
雖然比航空客運(yùn)機(jī)小很多,但是通用飛機(jī)對安全性、穩(wěn)定性的要求并不低于前者,大型客機(jī)遇到的所有問題,它都不能避免,只是復(fù)雜程度不一樣。中國對通航飛機(jī)的適航審核體系,根據(jù)不同飛機(jī)的起飛重量、起落架收放、艙體增壓等技術(shù)指標(biāo),分為三大類:適用較大飛機(jī)的CCAR-23部、超輕型和甚輕型。
想要飛上天,首先需滿足空氣動力性能,即起飛所需要的升力。小飛機(jī)相對較易實(shí)現(xiàn)這個性能。
令人頭疼的是,飛行力學(xué)和穩(wěn)定性。萊特兄弟幾分鐘的飛行傳奇被世人所記,可他們并不是普通的航空愛好者,在飛行之前,他們以及同時代的人做了大量的風(fēng)洞試驗(yàn),才把飛行時的穩(wěn)定性摸清。如今,通過計(jì)算就可以解決這些問題,然而要求布局達(dá)到穩(wěn)定性,依然非常困難。
穩(wěn)定性的鑒定有一個穩(wěn)定區(qū)域,如果穩(wěn)定區(qū)域過大,出現(xiàn)各種情況,如遇陣風(fēng)、操作失誤等出了穩(wěn)定區(qū),就意味著災(zāi)難。
即便是身型較小的飛機(jī)也會遇到一個問題,就是嚴(yán)苛的強(qiáng)度要求。小至航模飛機(jī)也要在強(qiáng)度上做精密的計(jì)算,否則在飛行中翅膀脫落的事也有可能發(fā)生。飛機(jī)的安全系數(shù)要求為1.5-2。
一旦獲得適航許可證,就意味著飛機(jī)有資格進(jìn)行銷售,其后就較易吸引現(xiàn)金流——通航制造是一個資本密集型行業(yè),僅在設(shè)計(jì)階段,各種設(shè)計(jì)試驗(yàn)和論證試驗(yàn)都在燒錢。
面對適航審定這樣的“攔路虎”,珠海雁洲輕型飛行制造有限公司(下稱珠海雁洲)試圖一勞永逸,曾直接從法國買回三架飛機(jī)的全部零件,于2008年生產(chǎn)?!拔覀兒髞戆l(fā)現(xiàn),當(dāng)時引進(jìn)的飛機(jī)由于在法國尚未進(jìn)行適航取證,是一個實(shí)驗(yàn)性飛機(jī),因此沒有辦法在國內(nèi)獲得適航許可證。”珠海雁洲總經(jīng)理蔣蓁蓁對《財(cái)經(jīng)》記者說。
現(xiàn)在珠海雁洲又用22個集裝箱把一條美國生產(chǎn)線搬到中國。然而,考慮到國內(nèi)適航許可證獲得的難度和對資本的消耗,業(yè)內(nèi)預(yù)測,其或許只能走上在中國生產(chǎn)組裝,返銷國外的商業(yè)模式。
與國外先發(fā)展民用機(jī)再發(fā)展軍機(jī)的技術(shù)路徑不同,中國是先發(fā)展軍機(jī),然后發(fā)展民用機(jī)。而軍機(jī)制造沒有適航體制,只要符合軍標(biāo)體系即可,因此,無論是政府部門還是制造者,實(shí)際都缺乏適航審定的經(jīng)驗(yàn)。
通用飛機(jī)與軍機(jī)設(shè)計(jì)迥異之處,常令軍機(jī)設(shè)計(jì)出身的設(shè)計(jì)員們嘆為觀止。兩者的主要差距在于,軍機(jī)追求性能和技術(shù)的卓越,相比之下可靠性指標(biāo)并不高,并且,其平均維修時間是兩個小時,而平均修復(fù)時間,是重要的通航設(shè)計(jì)指標(biāo)。通用飛機(jī)的使用者不會供養(yǎng)專業(yè)的維修團(tuán)隊(duì),因此設(shè)計(jì)方面非常強(qiáng)調(diào)可靠性和可維修性。
相比國產(chǎn)飛機(jī)動輒需要使用專業(yè)工具進(jìn)行復(fù)雜拆卸,進(jìn)口通用小飛機(jī)需要更換的部件往往僅用手伸進(jìn)外殼扣動兩個扳扣即可取下。
軍用和民用在可靠性、安全性、控制方面的指標(biāo)差異很大,中間雖有部分重合,但是所需要做的實(shí)驗(yàn)卻是失之毫厘,謬以千里。這對那些即便有軍機(jī)設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)機(jī)構(gòu)也是百上加斤,因?yàn)樗麄円峁M足適航規(guī)定的可驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案,這涉及所有的設(shè)計(jì)和材料采購。
這時,航空工業(yè)技術(shù)沉淀的重要性清晰顯現(xiàn)出來。以疲勞壽命的檢驗(yàn)為例,由于疲勞壽命具有分散性,考慮到安全,國內(nèi)檢測往往采用的是4倍壽命。一些發(fā)達(dá)國家因有良好的技術(shù)積累,一方面具有較高的驗(yàn)證水平,有能力證明檢查、制造和驗(yàn)證分散度小于特定程度;另一方面,其檢查控制方式極佳。因此,檢測僅需做2倍壽命即可。
同時,發(fā)達(dá)國家的斷裂力學(xué)研發(fā)很深入,能夠保證在損傷零件的裂紋不可控制之前就被發(fā)現(xiàn),且這一概率可達(dá)到千萬分之幾的水平。這些都使發(fā)達(dá)國家對疲勞壽命的檢驗(yàn)更有效率,也直接為研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)節(jié)省了大量的精力和成本。
對此,一位航空制造企業(yè)的監(jiān)事會監(jiān)事對《財(cái)經(jīng)》記者分析稱,“設(shè)計(jì)制造和適航檢查是一個系統(tǒng)性問題。實(shí)際上,適航是技術(shù)發(fā)展和安全性提高兩者交互進(jìn)行的產(chǎn)物。50年前,美國的適航標(biāo)準(zhǔn)很低,隨著技術(shù)進(jìn)步,通航在國外已經(jīng)成為一個成熟的產(chǎn)業(yè),中國現(xiàn)在才發(fā)展,也就沒有以前那種寬松的環(huán)境了?!?/p>
這意味著,在通用飛機(jī)的研發(fā)上,國內(nèi)失去了試錯、摸索的時間和機(jī)會,現(xiàn)在剛一起步就要達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)。
小型通用飛機(jī)是靠單機(jī)售價(jià)來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性:先針對市場需求進(jìn)行機(jī)型定價(jià)。在整個設(shè)計(jì)過程中,經(jīng)濟(jì)性是剛性指標(biāo),超過價(jià)格的設(shè)計(jì)和材料就不能被選用,同時,還要在這個基礎(chǔ)上滿足一定的性能要求。
這也是為什么在通航領(lǐng)域,不存在波音、空客那樣的巨無霸,而要根據(jù)產(chǎn)品的多樣性,產(chǎn)生一批在特定飛行器細(xì)分領(lǐng)域中的領(lǐng)軍企業(yè),通過設(shè)計(jì)和組織方式實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。
由于國內(nèi)剛剛發(fā)展通航產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)鏈上符合適航審定標(biāo)準(zhǔn)的上游供貨端嚴(yán)重缺少,這讓設(shè)計(jì)理念中的經(jīng)濟(jì)性很難得到貫徹。
以材料為例,國內(nèi)材料的數(shù)據(jù)難以達(dá)到要求,除靜性能中的抗拉強(qiáng)度之外,還要求材料本身和加工過程中的疲勞性,以及使用環(huán)境中的疲勞性。一種材料如果用于飛機(jī),沒有1億元到2億元的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)無法做出來。近幾年,雖然國內(nèi)有不少做碳纖維的企業(yè)都想往通航領(lǐng)域發(fā)展,但是看到苛刻而昂貴的實(shí)驗(yàn),往往放棄。
不少業(yè)內(nèi)人士向《財(cái)經(jīng)》記者透露,在航電領(lǐng)域,由于以前未曾做過民用飛機(jī)的航電系統(tǒng),現(xiàn)在花幾億元做實(shí)驗(yàn),至少要有幾十億元的市場才能獲利。目前看國內(nèi)市場并不穩(wěn)定,廠商望而卻步,因此,幾乎所有上游的航材、航電都需從國外采購,更不用說發(fā)動機(jī)這個航空產(chǎn)業(yè)中固有的短板。
國務(wù)院表示要大力發(fā)展通航產(chǎn)業(yè),但一方面存在上述技術(shù)、材料等先天不足,另一方面由于目前的政策,如低空空域試點(diǎn)、通航運(yùn)營專項(xiàng)補(bǔ)貼等項(xiàng)目,都主要偏重于通航產(chǎn)業(yè)的下游——運(yùn)營端,這使業(yè)界人士對通用飛機(jī)制造領(lǐng)域的發(fā)展并不樂觀。
珠海雁洲與美國X-AIR飛機(jī)2010年達(dá)成合作,將整條生產(chǎn)線甚至連生產(chǎn)需要的五軸機(jī),都從美國搬到中國,但研發(fā)團(tuán)隊(duì)依然留在美國。之前,X-AIR與捷克合作,想利用捷克在前蘇聯(lián)時期培養(yǎng)起來的高素質(zhì)航空產(chǎn)業(yè)工人的成本優(yōu)勢。但隨著捷克當(dāng)?shù)夭粩嘣鲑Y,美方的股權(quán)被稀釋,逐漸失去了對公司的控制,這為中國企業(yè)的兼并收購提供了機(jī)會。
“不管產(chǎn)品最后的生產(chǎn)地是在美國、歐洲還是在中國,研發(fā)都是多點(diǎn)協(xié)同,采用同一個設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造規(guī)范,形成全球化的研發(fā)體系。在這個過程中,我們得到共同的提升?!敝泻焦I(yè)通飛董事長孟祥凱對《財(cái)經(jīng)》記者說。
2011年,中航工業(yè)通飛對擁有覆蓋全球的產(chǎn)品營銷網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)體系的美國西銳公司進(jìn)行收購,利用西銳在金融危機(jī)后陷入財(cái)務(wù)危機(jī)的機(jī)遇,借助西銳品牌迅速切入國際鏈條,希望成為全球供應(yīng)鏈的整合者。
對于有雄心的國內(nèi)企業(yè)來說,引進(jìn)國外流水線并不僅僅為滿足生產(chǎn)產(chǎn)能、擠占市場、獲得品牌的愿望,更重要的是對通用飛機(jī)設(shè)計(jì)上秉持經(jīng)濟(jì)性和適航標(biāo)準(zhǔn)的商業(yè)理念的養(yǎng)成,進(jìn)而在全產(chǎn)業(yè)鏈上產(chǎn)生溢出效應(yīng)。
國外通用飛機(jī)企業(yè),從整機(jī)設(shè)計(jì)到航電設(shè)計(jì),從工藝、組裝到調(diào)試都是同一撥人,并不像國內(nèi),在生產(chǎn)制造單位之外,再設(shè)立一個設(shè)計(jì)院。中國的飛機(jī)設(shè)計(jì)人員對國外企業(yè)“一竿子到底”的理念相對陌生。
中航工業(yè)通飛的一位設(shè)計(jì)人員表示,在接觸埃佩克以及西銳的設(shè)計(jì)人員之后,對他們沖擊最大的就是設(shè)計(jì)理念的不同,包括對經(jīng)濟(jì)性的執(zhí)行、適航標(biāo)準(zhǔn)的貫徹,以及可拆卸等。
《財(cái)經(jīng)》記者近日獲悉,中國民航局、發(fā)改委、工信部等部門正在對民用飛機(jī)發(fā)展條例進(jìn)行論證,希望通過技術(shù)專項(xiàng)和稅收的方式,提升國內(nèi)企業(yè)的研發(fā)能力。到2020年,或許中國通航會有小步邁進(jìn)。