C919的國產化率及國產航發_風聞
钛金士-2020-02-18 13:35
C919是中國完全自主知識產權的國產幹線客機。
兩岸有人説C919是組裝貨,但C919實現六成的國產化。國產化比率超過美國的波音飛機。
實際上,波音、空客也都是組裝貨。
一架大飛機上百萬個零部件來自世界各國,最後由波音、空客完成組裝。與其説是飛機制造商,不如説是飛機設計商和組裝商。
如波音787飛機,美國波音公司的工作份額包括設計、製造和最後的試驗,國產化率只有35%,它的組裝、研製、知識產權在波音,但很多製作業務都分包給其他國家,比如日本佔到波音787工作比例的35%,美國沃特公司和意大利的“阿萊米婭”公司佔波音787份額的26%,剩下40%是由巴西、俄羅斯、中國等幾個國家來承擔。
中國有數家企業在C919之前就已經是波音、空客的零部件供應商,自然他們也就成為國產大飛機的零部件供應商。
如果説中美的大飛機只是組裝貨,上百萬個零部件都能在各國採購,為何日本台灣,印度、沙特不組裝呢,可見,大飛機不是誰都有能力組裝的。
國產C919由國內200多家企業、36所高校、數十萬產業人員參與研製,有中航工業、寶鋼等國字頭的央企,有專注於裝備製造的民企,還有GE、霍尼韋爾等國際巨頭的身影,同時C919還是新材料、新技術集中運用的集大成者。
C919整機的產權屬於中國商飛所有,研製時是以中國商飛公司的團隊為核心,飛機的設計、總裝、試飛、銷售等關鍵環節都掌握在中國商飛手裏。造一架大飛機,這是要憑實力的。
C919共有102項關鍵技術,其零件、設備、部件、部段總共超過百萬件,還有後續的各項測試,豈能是組裝一下那麼簡單,
以大飛機的核心部件發動機為例;
C919一開始選了法國的LEAP-X1C,但中國一刻都沒中斷自研發動機。
而今,35噸級的國產AEF3500大涵道比發動機首次在俄航展展出。其技術水平趕上國際水平,更超越英國羅羅公司的瑞達1000型發動機。

這意味着在未來,中國自主研發的大型客機可以擺脱對西方產品的依賴,實現大飛機關鍵技術零件的自主供給。
AEF3500對我國而言有着怎樣的意義?
在對C919的介紹中,重點介紹C919的技術多元性,也就是説,作為一款客機,C919為儘可能的控制成本,其採購來自多個國家的零件、控制系統等。其核心的發動機產品採購自西方國家,
民航客機與軍用飛機不同,軍用戰機會為技術安全性,在一定資金可承受的範圍內會盡可能的進行自主研發,確保命根子掌握在自己的手裏,而客機作為面向市場的商品,其對企業來説最為重要的是經濟性。
C919為儘快結束民航市場長期被歐美飛機獨霸的不安全場面,和歐美的航空業巨頭達成協議。
2009年,中國商飛與CFM公司合作,選用LEAP-X1C為原型研發,這才使得我國的C919客機能在較短的時間內完成研製。
而今,擁有AEF3500大涵道比發動機之後,進口民用發動機的日子將一去不復返。
一方面,AEF3500的推力遠大於CFM公司的LEAP,而且,在研製計劃中的CR929大型客機也將可以採用AEF3500作為動力來源。
這就解決了CR929暫時沒有合適的發動機的問題,沒有被國外卡脖子的風險。
CR929憑藉着發動機這一關鍵系統的加持,未來的路會非常明朗,我國與俄羅斯民用航空長期被歐美客機霸佔的時代將會一去不復返。
且中國已實現發動機等六成的零部件國產,這是重大成就。
C919國產化率和美日的對比;
中美日三國民航客機的一級供應商。
波音公司
2017年波音供應商,其中有72家獲得提名,有68家來自美國本土,只有4家來自美國以外,實際上來自中國深圳的一家gold supplier 也是美國公司,是安費諾深圳。
美國人看家本領之一的空中和太空優勢,是不會依賴外國技術的。這也是美軍駐紮在日本各地,而不是日軍駐紮在美國各地的原因之一。
在2019年,日本正在研發的MRJ支線民航客機的供應商名單,總共27家一級製造供應商。MRJ本來是計劃2013年交付,不過現在延後到2020年。
這27家制造類的一級供應商,它們是:
歐洲:空中客車-直升機,法國DAHER,法國Falgayras,法國聖戈班,法國卓達宇航;
美國:AVTECHTYEE,Esterline,美國LMI 航空航天,美國parker 航空航天,美國PPG 航空航天,美國普惠,美國羅克韋爾柯林斯,美國Teledyne控制,美國Spirit 航空系統,美國聯合技術航空,美國霍尼韋爾;
日本:日本小系製作所,日本美蓓亞,日本三菱重工,日本納博特斯克,日本島津製作所,住友精密,龍村美術織物;
英國:GKN航空,英國Senior Aerospace BWT,英國Ultra 電控。
其他1家:台灣漢翔工業。
27家一級製造供應商裏面, 美國11家,日本7家,法國4家,英國3家,另外歐盟(空客)、台灣各1家。
那麼日本本土的供應商都製造什麼東西呢?一個是小系製作所的艙內照明系統,一個是龍村美術織物的客艙窗簾、地毯。這兩個技術含量稍微低一點,起落架是日本住友精密製造,島津製作所提供飛機上的齒輪,納博特斯克製造了飛機機翼翼面的驅控系統,這個也好理解,飛機的機翼並不是完整的一塊,而是分為副翼、襟翼,擾流板等等,每一部分都可以通過操作來控制。日本三菱重工負責飛機機體的製造。日本的美蓓亞負責機體構造和操控系統軸承。
其他的核心繫統均從歐美進口。例如發動機是美國普惠的,飛機的飛控計算機和飛控系統是美國羅克韋爾柯林斯的,飛機的液壓系統,也就是整個飛機的動力神經是美國parker航空的,燃油系統是法國卓達宇航的。駕駛員的控制面板來自美國Esterline。
實際上,一些看起來似乎技術含量不高的東西,日本也需要從歐美進口。例如MRJ的艙門來自歐洲空客公司,而艙門的控制器來自英國Ultra電控。
再例如起落架是日本住友精密自研,但是控制單元也是來自英國ultra電控。即使是日本本土研發製造的MRJ飛機,27家一級供應商裏面有20家來自國外,除台灣的一家外,其他19家都來自歐美。
中國商飛在試飛中的C919的一級供應商名單中,39家一級供應商裏面:
中國:上海航空測控技術研究所,陝西航空電氣,中航西安航空計算技術研究所,中航工業南京機電,費舍爾(名字是外國公司,但其實是中航工業旗下的企業),上海航空電器,中電科航空電子,中航西安飛行自動控制研究所,中航南京金城,昂際航電(合資公司),四川九洲,西安鴻翔飛控,中航光電,中航濟南特種結構研究所,中航沈飛,中航成飛,中航飛機股份有限公司,中航哈飛,江西昌河,江西洪都,浙江西子,航天海鷹,航天特種材料及工藝技術研究所。39家一級供應商裏面有23家中國供應商。
美國:標翼,CFM國際(美國GE和法國賽峯50%/50%的合資公司),唐納森,通用電氣,霍尼韋爾,派克,羅克韋爾柯林斯,穆格,聯合技術,總共9家。
法國:賽峯,卓達宇航,泰雷茲,總共3家。
其他,荷蘭福克,德國利勃海爾,英國美捷特,日本松下電器,各1家。
這裏面在過去的幾年獲得過供應商金獎的有:CFM國際,通用電氣,穆格,派克,羅克韋爾柯林斯,昂際航電,中航成飛,中航飛機,江西洪都。上圖裏面有金獎標誌的就是。
9家金獎供應商裏面5家歐美公司,中國公司有4家,足可以看出歐美的優勢地位,同時也可以看出,中國大飛機C919的39家一級供應商裏面,來自日本的只有1家,而來自歐美的15家。C919的9家金獎供應商裏面,一家日本供應商也沒有。
其中最為值得一提的是位於上海的昂際航電公司,該公司是中航工業和美國GE各自出資50%於2012年組建。中國希望該公司能夠承擔中國民航航空電子系統國產化起步的任務,該公司在成立之初,聘用大量的外國專家,但是到了2018年,絕大多數員工已經是本土的工程師。全公司員工來自12個不同的國家和地區,55%具有碩士以上學歷。
在C919國產大飛機項目中,昂際航電負責航電系統所有硬件、軟件和系統開發與集成。同時直接負責3個航電工作包(暨五個子系統)的研發,包括航電核心處理系統,飛行記錄系統,綜合顯示系統;機載維護系統等。
不只是航電系統,中國在推進大型民航客機研製的過程中,對所有的重要核心子系統零部件都進行自主化佈局,幾乎在所有領域都成立合資公司。
在中國商飛的一級供應商中,有中航工業西安飛行自動控制研究所和中航南京金城兩家公司,這兩家公司是做什麼的呢?
2014年,西安飛控和南京金城,分別在西安和南京和美國派克宇航公司成立合資公司。派克宇航和西安飛行自動控制研究所之間的合資企業名為Parker FACRI Actuation Systems,設在西安,將為C919飛機開發飛行控制作動系統。
什麼是飛行控制作動系統?飛機在飛行過程中,會遇到上升氣流,側風等的影響導致飛機產生左右,上下的偏移甚至偏轉,這需要飛機具備控制機身穩定的能力,否則飛機將會失去控制。
西安飛控的合資公司負責開發飛控系統,包括水平安定面配平作動和電機控制,水平安定面也就是飛機尾翼的水平面。以及副翼、方向舵、擾流板和升降舵助力器以及遠程電子單元。副翼就是飛機翅膀遠離機身外側的一塊可以移動的翼面,擾流板大家經常見,就是飛機降落的時候,飛機機翼上面升起來加大風阻減速的那塊板。
派克宇航和中航工業南京金城的合資企業名為NEIAS Parker Aero Systems & Equipment,位於南京,為C919開發全套燃油、惰化和液壓系統。燃油系統好理解,就是包括髮動機供油,輔助動力單元供油,加油和泄油,燃油計量和管理軟件。惰化系統包括空調和電子控制,以及富氮空氣生成與分配,降低飛機油箱內燃油蒸氣的可燃性並提升飛機安全性。另外就是液壓系統,液壓系統就是飛機的動力神經,比如説飛機要收起和放下起落架,控制機翼的運動來轉向等等,都需要液壓系統提供力量來完成。該系統還帶有一個用於監控C919綜合模塊化航空電子設備控制器的軟件包,提供必要的功能來驅動和控制飛機的飛控系統、起落架、轉向系統以及反推裝置。
實際上派克宇航還是已經量產的ARJ21機型提供燃油、液壓和飛控作動系統供應商,並且一直是ARJ21的金牌供應商之一。而南京金城則通過合資公司聯合研發來學習技術。
以上可以看出,對於民航客機最為核心的航電系統,液壓系統,飛控系統等,中國都在安排本土公司,在通過和外方合作過程中實現技術的掌握和轉移。對於一些外方不願意成立合資公司轉讓技術的,比如CFM提供給C919發動機就不願意轉讓技術,於是中國安排了中國航空發動機公司在負責自主研發,2018年5月,中國航發集團研製的大型客機發動機CJ-1000AX驗證機首台整機就在上海點火成功
以上是中日民航客機的一些簡單介紹,可以看出什麼呢?以下幾點基本的事實。
1 、全球民用航空的主要技術掌握在歐美手中,歐美尤其是美國處於領先地位。日本的MRJ客機,27家一級製造供應商19家來自歐美,只有7家來自日本;中國C919的39家一級供應商,有15家來自歐美,只有1家來自日本。美國波音的gold supplier,也是美國本土的最多。
2、就整機系統設計整合能力而言,中國強於日本。不只是軍用飛機殲20,運20,空中預警機等軍用飛機,中國已經領先日本。在民用飛機領域,中國ARJ21飛機2015年已經投入商業運行,並且安全飛行4年,每年產量在穩步提高,今年產量很可能突破10架,而日本MRJ還在不斷推遲到2020年。更重要的是中國的飛機整體設計由本土團隊完成,而日方的MRJ則聘用了大量的歐美技術人員進行飛機整體設計。
2018年1月27日,台灣《中國時報》援引日本共同社1月26日的報道, “MRJ的研發成本超過當初預估的接近2千億日元(535.7億新台幣),膨脹至近5千億日元(1,339億新台幣)。為取得遲遲無法獲得的型別檢定證,三菱重工的宮永俊一社長(2017年)1月採取大量聘用外籍技術人員的方針。約2千名研發人員中,外籍研發人員超過600人。由穿梭於世界飛機研發一線的專業外籍技術人員主導研發。日本MRJ的研發人員,竟然有30%來自國外。
MRJ是和ARJ對應的支線客機,像中國C919這樣的大型民航客機,日本還根本沒有提上日程,而中國從2008年開始正式啓動C919項目,已經進行11年的時間,中國先在這條路上走了十年以上,這就讓日本很難趕得上了。即使日本現在就立項開始搞大型民航客機並且商業化,至少要到2035年以後了(參考MRJ 2003年立項,2004年出首個技術方案,正式交付目前計劃是2020年,歷時17年)。
3、中日民航客機的關鍵零部件,發動機,液壓系統,燃油系統,飛控系統,航電系統等都來自歐美,但中國的不同是,通過合資公司的形式,在全面推進子系統和零部件國產化。同時對不能進行合資的關鍵部分,例如飛機發動機,在堅決的推進自研。而日方在短期內看不到關鍵系統國產化的希望。
也就是在歐美之外,中國是唯一有希望在民航客機領域趕超的國家。
日本的航空工業水平於中國的差距,現在是在逐漸拉大的,到五年,十年之後,日本不只是軍用飛機技術比不上中國,ARJ已經開始大批量量產,每年產量能夠達到幾十架甚至更多,C919也已經正式量產服役。雙方將會拉開到一個比較大的差距。