子寧
2017年5月14日上午9時,一帶一路峰會在北京雁棲湖舉行??芍钡介_會前40分鐘,俄羅斯總統(tǒng)普京乘坐的專機才抵達首都機場,媒體稱普京此行為“踩點開會”。參加這樣高級別的國際會議,恐怕只有總統(tǒng)專機才敢這么飛。雖然普京乘坐的這架專機“踩點兒”赴會,但殊不知為其提供保障的其他飛機已經(jīng)早早來了,除了普京乘坐的伊爾-96的同型備份機外,還有一架伊爾-62,一架圖-154,一架圖-204和一架運送總統(tǒng)專車的伊爾-76運輸機,不折不扣的純俄羅斯國產(chǎn)機隊。
總統(tǒng)座機,安全性當(dāng)列第一,具有強烈民族榮譽感的俄羅斯選擇了擁有4臺發(fā)動機的伊爾-96,而這款在2000年后年產(chǎn)量為零的俄羅斯國產(chǎn)飛機也是俄專機的唯一選擇。曾擁有非常雄厚的飛機設(shè)計與生產(chǎn)能力的俄羅斯在制造大型民用寬體機時似乎困難重重,而采用翼吊式發(fā)動機常規(guī)布局的雙通道寬體機也只有伊爾-86和其發(fā)展型伊爾-96兩款。俄羅斯寬體客機發(fā)展經(jīng)歷了什么,為什么在僅制造出兩款寬體機后項目便戛然而止?未來,俄羅斯將與中國共同研制新型寬體機,這款新型飛機又如何開拓一片真正屬于自己的天空?
不成功的時代產(chǎn)物
上世紀(jì)60年代中期,美國和西歐國家的一些航空公司表達了對可以運載200人的雙通道飛機的需求,前蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人希望本國能為其提供一款這樣的寬體機。除了冷戰(zhàn)時期的政治宣傳目的外,蘇聯(lián)當(dāng)時的確需要一款體型足夠大的飛機去實現(xiàn)日漸增長的客運需求。當(dāng)時,蘇聯(lián)民航局預(yù)測,未來十年內(nèi)蘇聯(lián)國際航空公司將達到年運輸旅客1億人次,該預(yù)測在1976年12月29日成為現(xiàn)實。
首先接受新飛機研制挑戰(zhàn)的是安東諾夫設(shè)計局,它提出了一款在安-22基礎(chǔ)上改裝的擁有724個座位的雙層寬體機方案,該項目一直持續(xù)到1969年,載客量指標(biāo)最終定為上層383座,下層223座,但由于安-22實在不適合做一款民航客機,以及其他政治原因,該項目最終下馬。
當(dāng)時,西方一些國家的機場在應(yīng)對大客流量時面對的主要問題是機場太小,解決方案是擴大機場容載能力。但蘇聯(lián)航空研究院則認(rèn)為不需要擴建機場,也無需升級跑道載荷,只要有一款合適的大型飛機,高效解決乘客上下飛機和轉(zhuǎn)運行李的問題,再多一些起落架來分散飛機對跑道的壓力即可。
針對上述需求,蘇聯(lián)民航部提出的解決方案是——“行李在手”系統(tǒng),即乘客將自己所有行李隨身攜帶登機,并將行李放在飛機下層甲板的行李架上,如此便可降低機場行李轉(zhuǎn)運系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),同時提升人貨同機時的上下飛機效率。這種方式類似乘坐火車,但將大件行李全部放在下層貨艙,乘客再由舷梯進入客艙,此設(shè)計將使350座級的飛機全長在傳統(tǒng)設(shè)計下增長3米。
1967年10月,蘇聯(lián)政府批準(zhǔn)民航部對這款大型寬體飛機的基礎(chǔ)定義,350座級,40噸載荷航程3 600千米,純載客無貨運航程5 800千米,可在2 600米簡易跑道起降。1970年2月22日,伊留申設(shè)計局最終獲得設(shè)計權(quán),并展開了早期設(shè)計工作,當(dāng)時伊留申共面對4個挑戰(zhàn):機體構(gòu)型選擇,動力選擇,航電設(shè)計與產(chǎn)能。
伊爾-86項目首次對外展示是在1971年的巴黎航展,早期伊爾-86設(shè)計特點除了“寬體”這一點外,其他構(gòu)型與采用尾吊式4發(fā)T形垂尾布局的伊爾-62完全一樣,但在后續(xù)風(fēng)洞測試中發(fā)現(xiàn),增加機體寬度后,T形尾布局無法實現(xiàn)空速與操控性能設(shè)計指標(biāo),且發(fā)動機后置也會導(dǎo)致整機平衡出現(xiàn)問題,這使伊爾-86機體最終改為常規(guī)構(gòu)型。
更改機體構(gòu)型,無異于重新設(shè)計一架飛機,但出于政治因素——當(dāng)局要求伊留申設(shè)計局在1980年莫斯科奧運會前完成伊爾-86生產(chǎn)試飛工作并投入運營,伊留申最終完成了政治任務(wù),但緊急的任務(wù)日程為這款本可以更先進的寬體機未來的失敗買下了伏筆。
伊爾-86項目研發(fā)過程中主要面臨的問題是缺乏合適的發(fā)動機。當(dāng)時美國和英國已經(jīng)研發(fā)出涵道比4~5的渦扇發(fā)動機,而蘇聯(lián)第一臺大涵道比發(fā)動機D-18直到上世紀(jì)80年代中期才出現(xiàn),這導(dǎo)致伊爾-86只能選用與伊爾-62同款的D-30小涵道比渦扇發(fā)動機。這款發(fā)動機的噪音在未來成為歐盟限制伊爾-86在歐盟成員國運行的原因。
伊爾-86獨特的登機舷梯設(shè)計使乘客上下飛機不再依賴?yán)葮?,這種看似討巧的設(shè)計最終不敵機場擴建的趨勢,雖然可以節(jié)省飛機進行下一次飛行的時間,但卻完全沒有照顧到乘客空手登機的輕松體驗。
同時,老舊發(fā)動機在油耗上也使航空公司望而卻步,雖然伊留申設(shè)計局曾計劃將西方的CFM-56高涵道比發(fā)動機安裝到伊爾-86上,但換發(fā)所需的時間與金錢成本也使計劃落空。
當(dāng)然伊爾-86也做了一些努力,伊留申設(shè)計局嘗試使用當(dāng)時較為先進的航電系統(tǒng),以求獲得歐美的適航認(rèn)證。然而即便升級了航電,伊爾-86的主要運營商俄羅斯國際航空卻固執(zhí)堅持4人駕駛艙,拒絕取消觀察員席位。當(dāng)時歐美其他航企已經(jīng)逐漸接受了3人駕駛艙布局,這有利于降低運營成本。
2002年4月1日,因噪聲原因伊爾-86再也不能在獨聯(lián)體外的歐洲地區(qū)使用,其原本就不精彩的一生開始走向真正的落寞。2006年10月23日,俄航表示,由于伊爾-86綜合運行效率、油耗、噪音等問題,該機自同年11月15日,退出運營。
跳不出去的寬體迷局
為彌補伊爾-86早期設(shè)計上的不足,填補對國際民航運營理念認(rèn)知的匱乏,以及技術(shù)上的落后,伊留申設(shè)計局在其基礎(chǔ)上研發(fā)了伊爾-96。伊爾-96機身比伊爾-86更短,航程更長,采用了翼梢小翼、超臨界機翼、玻璃化座艙以及電傳飛控等先機技術(shù),最新的PS-90A渦扇發(fā)動機也為其提供了強勁動力。1993年,第一架伊爾96開始被俄羅斯民用航空總局投入商業(yè)運營。
三艙布局235座的伊爾-96-300最大航程13 000千米(最大載荷航程9 000千米),可執(zhí)飛莫斯科直達美國西海岸的航班,與當(dāng)時的空客A340、波音777飛機形成競爭,且定價比西方同級別飛機便宜30%。但由于其一系列的故障,特別是普京總統(tǒng)的座機在芬蘭圖爾庫發(fā)生了令人尷尬的剎車系統(tǒng)故障,俄羅斯民航管理部門決定將所有伊爾-96-300在2005年8月22日之后暫時停飛接受檢查。最終,伊爾-96僅生產(chǎn)30架,且多數(shù)服役于俄羅斯國內(nèi)。endprint
包括伊爾-62,圖-134,圖-154在內(nèi)的所有21世紀(jì)前設(shè)計生產(chǎn)的俄制民航客機,主要市場均在前社會主義陣營國家。隨著國際環(huán)境的變化,以及波音和空客兩家制造商的崛起壯大,俄制飛機逐漸退出市場,究其原因,除了政治因素和適航認(rèn)證體系因素外,還有一個主要原因——舒適度。這個舒適度不僅包括乘客乘坐體驗,還包括飛行員的駕駛舒適度和航空公司的運營性價比,性價比中又分為燃油經(jīng)濟性和維護成本。在油價高漲的今天,采用4臺發(fā)動機的飛機燃油經(jīng)濟性與同級別雙發(fā)飛機比沒有任何優(yōu)勢,這也是如今A340系列飛機陸續(xù)退役的主要原因。此外,蘇聯(lián)采用的民機適航標(biāo)準(zhǔn)多來自生產(chǎn)軍用飛機的條款,且經(jīng)驗主義在民機制造中較為盛行,與現(xiàn)代民航適航規(guī)則遵從的試驗科學(xué)方法不相符。不可否認(rèn),蘇聯(lián)在軍用飛機設(shè)計領(lǐng)域有獨具一格的思路,但這對追求安全、舒適、高效的市場化民機來說實在沒有太多幫助。
經(jīng)歷了伊爾-86/96兩款寬體機設(shè)計生產(chǎn)和運營的失敗后,2017年,俄羅斯選擇和中國一起,共同研制一款全新的遠(yuǎn)程寬體機,這款飛機的設(shè)計指標(biāo)直指A330neo和波音787。
瞄準(zhǔn)市場才有未來
在造了這么多年飛機后,俄羅斯似乎終于明白了一點,如今的全球適航規(guī)章是由美國FAA和歐洲EASA掌控的,且這兩個機構(gòu)的認(rèn)證方法也是由波音和空客主導(dǎo)著,想要讓本國生產(chǎn)的、與波音空客形成競爭的機型走入國際市場,靠單打獨斗,一味強調(diào)從一顆鉚釘?shù)桨l(fā)動機都是國產(chǎn)的民族主義情結(jié),是玩不轉(zhuǎn)的。
話回中國商飛研發(fā)的C919,每每提及,人們最喜歡討論的就是C919的國產(chǎn)化率,并得出“發(fā)動機是CFM國際的,飛控是霍尼韋爾的,起落架是利勃海爾的,怎好意思說是國產(chǎn)”這樣的結(jié)論。殊不知兩點,第一,所謂國產(chǎn),其實是指總體設(shè)計與集成工作由中國完成,也的確如此;第二,采用國際頂尖供應(yīng)商提供的設(shè)備,有助于提高飛機通過美國與歐盟的適航認(rèn)證,因為這些供應(yīng)商同樣服務(wù)于波音、空客。做了多年飛機,中國終于明白不再刻意強調(diào)所謂國產(chǎn),而是以開放的態(tài)度尋求國際合作,以此謀求國際民機市場的一席之地。
同理,在經(jīng)歷了長達30年寬體機無銷路的日子后,俄羅斯開始尋求合作伙伴,與中國一起共同研制一款真正意義上符合市場需求的民航客機。從目前公布的信息看,中俄遠(yuǎn)程寬體機采用常規(guī)氣動布局,超臨界機翼,大涵道比渦扇發(fā)動機,基本航程12 000千米,280座級。官方計劃在10年內(nèi)完成型號研制與交付。
在寬體機項目的合作中,并非是一家出錢一家出技術(shù)那么簡單,而是取長補短,各顯其能。但事實上,中方在位于北京的中國商飛北研中心,早已開始了對寬體飛機技術(shù)性能指標(biāo)的前期探索,在先進駕駛艙開發(fā)、新材料研發(fā)上都已經(jīng)取得了一些進展??v觀近十年中國在航空制造領(lǐng)域取得的成績,實現(xiàn)寬體機早期的技術(shù)探索與定義,中國并不是白手起家。然而,在未來寬體機具體的制造中,合資公司在供應(yīng)商選擇上依然會堅持市場化原則,由國際頂尖供應(yīng)商提供發(fā)動機、航電、飛控等子系統(tǒng),原因和C919一樣,這樣更有利于取得FAA和EASA的適航認(rèn)證。這一點是中俄寬體機在可預(yù)見的未來無法繞過的障礙。
俄羅斯方面,在寬體機項目中擁有更多機體結(jié)構(gòu)的設(shè)計經(jīng)驗,這一點恰好是中方欠缺的。從ARJ21首次靜力載荷試驗的失敗,到C919首架機中央翼盒強度超標(biāo),證明中國在這方面需要學(xué)習(xí)的還很多。當(dāng)然,中俄新寬體機與伊爾-86/96相比,除了“寬”以外,再沒有任何相同之處。
中俄新寬體飛機的研發(fā)路上,最重要的其實并不是研制飛機本身,而要對國際民航市場進行深入調(diào)研,聽取各機場、航空公司的需求與建議,了解各潛在市場的發(fā)展規(guī)劃,真正做到有的放矢,服務(wù)客戶。在伊爾-86的研發(fā)過程中,政府行政干預(yù)迫使飛機倉促交付運營,導(dǎo)致其經(jīng)濟性、舒適性等方面都沒有達到較高水平,而中國早期研發(fā)運10飛機時,沒有充分聽取航空公司需求,一味追求文件中確定的指標(biāo),這也是運10項目失敗的重要原因之一。
中國商飛前董事長金壯龍在今年5月22日的中俄國際商用飛機有限責(zé)任公司(簡稱“中俄寬體機公司”)成立活動上也表示,中國在民用客機研發(fā)道路上遵循“生產(chǎn)一代、研制一代、探索一代”的規(guī)律,在寬體機公司成立之前,中方已經(jīng)對相應(yīng)技術(shù)開展預(yù)研,未來,中俄寬體機公司的兩家母公司——中國商飛和俄羅斯聯(lián)合航空制造集團(UAC)將按照“對等合作、優(yōu)勢互補、互利共贏、追求卓越”的目標(biāo)進行努力。其中“優(yōu)勢互補”就是利用兩家母公司在民機制造領(lǐng)域中的技術(shù)資源儲備,盡可能地在技術(shù)、管理、運營、銷售等方面的優(yōu)勢進行互補,追求的目標(biāo)也簡單明確——國際標(biāo)準(zhǔn),從而實現(xiàn)飛機成功、市場成功、商業(yè)成功。
造大飛機,從來都不是一朝一夕的事,也不是靠任何組織意志就能促成的事,俄羅斯和中國的大飛機事業(yè),在經(jīng)歷了幾十年起伏之后走到了一起,中俄遠(yuǎn)程寬體機在研制之路,必須將目光著眼于客戶和市場,并努力拋開各種雜念,以一種做企業(yè)做生意的態(tài)度勇往直前,這款新型飛機才有望在10年后的航空市場中贏得一片屬于自己的天空。endprint