晨楓：英國螺栓被法國扳手擰進德國螺帽，或是空客給商飛的啓示
【文/觀察者網專欄作者 晨楓】
在美國可能禁運通用電氣LEAP發動機的風波里，商飛再次被推到風口浪尖。
發動機固然是可能被掐脖子的關鍵，可能有危險的還有飛控、輔助動力（APU）、起落架、座艙儀表等現在依然依靠引進的關鍵系統。中國在這些方面都有鋪墊，正在認真地研發國產系統，引進本來就是要與國產互相競爭、互相促進的，從未打算永遠依靠引進。
這些關鍵系統很重要，突破了就能形成民航客機產業鏈，但商飛還有更重要的挑戰：在總體發展思路上理清如何趕超，而不只是模仿和跟蹤發展。在這裏空客的成功經驗很有啓示：空客從來不是單純靠政府補貼和市場保護發展起來的，而是靠有意義的創新。
空客正式成立是在1970年12月18日，儘管1969年5月29日法德簽約、啓動A300的研發，這一天被看作事實上的空客誕生日。在這50年裏，空客交付了約12000架各式飛機，累計訂單已經高達約20000架。50年的風風雨雨打造了世界民航工業的半壁江山，使歐洲能與美國再次並肩。
空客A300作為第一種雙引擎寬體客機，從一開始就不走尋常路
戰後歐洲航空工業在技術上依然發達，但散漫，低效，形不成規模，眼看着要被美國大三（波音、麥道、洛克希德）碾壓得屍骨無存。“協和”式超音速客機在技術上是巨大的成就，但在商業上是巨大的失敗。歐洲聯合是把資源和市場統一起來的唯一道路，但英國政府1969年4月10日宣佈退出，法德決定繼續推動A300的設計。問題是，沒有了英國的參加，羅爾斯-羅伊斯的RB207高涵道比渦扇和霍克-西德利的超臨界機翼就沒了着落。
原設計為300座，太大了，市場反應冷淡，加上羅爾斯-羅伊斯漫天要價，新設計縮小到250座。不僅技術風險降低，發動機的問題也解決了，改用現成的通用電氣CF6。在機翼方面，德國政府同意繼續出資，霍克-西德利（後併入英宇航）也不願浪費投資和好機會，以私企身份繼續留在空客，問題也解決了。英宇航到現在依然是空客的機翼研發和製造中心。
但即使得到政府支持，空客的路依然遠非一帆風順。法航在一開始就抵制空客，德國漢莎總裁赫爾伯特·庫爾曼甚至説到：“如果有誰強迫我買空客，我拿起帽子，明天就走。”在1974年A300通過適航認證準備投產時，空客只湊起30架訂單，已經確認製造的52架中其實有22架還沒有着落。
在1977年，空客找到經營不善而焦頭爛額的美國東方航空公司，乞求接收4架A300，免費試用半年，最終獲得23架飛機的訂單。這是打入關鍵的美國市場的第一炮。儘管如此，波音把美航、達美、大陸鎖定在排他性協議中，在好多年裏，空客在美國民航市場基本上不得其門而入。
在艱難的起步之後，空客邁上了成功之路。這離不開成員國政府的有力支持，得益於富有遠見又強有力的領軍人物，但更重要的是成功的產品定位和一系列影響整個民航世界的創新。
A300是世界上第一架雙發雙通道寬體客機，1972年10月28日首飛；1982年4月3日首飛的A310是A300的深度改進。然後空客從雙通道寬體轉向單通道窄體， 1987年2月22日首飛的A320開創了一代傳奇，2014年9月25日首飛的A320NEO（主要變化為發動機，其他變化很小，NEO意為新發動機選項）延續了這一傳奇，短短几年已經累計了超過6500架的訂單，並徹底打亂了對手波音。美航在與波音的20年排他性協議沒有到期前就買了一批A320NEO，波音威脅要告，美航回了一句：你也造一架波音737NEO，我就買。波音在壓力下匆忙推出了波音737MAX，不同的起點帶來不同的結果，東施效顰使得波音737MAX成為波音歷史上最大的噩夢。
但接下來的歷史裏，空客的成功和失敗參半。A330與A340共享機體和機翼，基本上只是雙發和四發的差別，前者主打中程大陸航線，後者主打遠程越洋航線。這是技術上的巨大成就，但在商業上功敗各半。A330取得了巨大的成功，在ETOPS大潮裏也成功佔領了越大西洋航線，如今以A330NEO的形式繼續生產。但空客對四發遠程客機的未來看走了眼，A340慘敗於雙發的波音777。在超大型客機方面，一心要把波音747打下王座的空客再次看走了眼，這是比A340更加昂貴的錯誤。痛定思痛，空客在走了一段彎路後推出A350，總算能有與波音787和777競爭的產品了。
在A-340研製中，空客對遠程客機的理解出現了偏差
但另一方面，A320NEO的加長型A321LR（LR意為遠程）的航程加大到7400公里，成功地鍥入中遠程“瘦”航線，使得大量點到點但中低流量的越洋航線成為可能。航程進一步加大到8700公里的A321XLR（XLR意為超遠程）更是使得尼斯-波士頓、曼徹斯特-邁阿密、大阪-悉尼、休斯頓-雷克雅未克、奧克蘭-檀香山這樣的航線成為可能。如果不介意經停加油的話，西安-安科雷奇-亞特蘭大、廣州-迪拜-赫爾辛基這樣的航線也成為可能。這是波音的缺門。用更大、航程更遠的A350或者波音787當然也可以，連經停都不需要了，但上座率和盈利就難以保證了。
在另一頭，空客笑納了龐巴迪雙手奉上的C系列，改名A220，在另一個方向擠壓波音737MAX的空間。A220較小，容易滿座，經濟性好，不僅適用於非幹線航班，也改變了幹線航班的運作模式。達美的達拉斯-紐約航線從A320換用A220後，航班數增加，既便利早出晚歸的商務旅客，也便於想睡個懶覺或者早早回家的休閒旅客，更是便於轉機旅客銜接航班。A220同樣擠壓A320NEO，但在A320NEO整個家族向加長、增程的A321/LR/XLR方向轉移後，問題並不大。波音737MAX就沒處轉移了。
在形成完整的產品譜系後的今天，空客並不急於推出新機型，重點轉向生產效率和成本控制，同時密切關注波音在下一代中型客機（簡稱NMA）和小型客機（簡稱NSA）方面的動作，準備後發制人，錯位競爭。
空客的成功關鍵在於不簡單地複製成功的現有產品。這不是標新立異，而是在成熟市場裏殺出重圍的必須。歐洲幅員不大，人口密集，60-70年代的歐洲市場需要容量較大但航程不太長的寬體客機。洛克希德L-1011“三星”和麥道DC-10都是三發的，定位於中遠程航線，短途使用經濟性不好，四發的波音747用於短途航線的經濟性更糟。空客以雙發寬體中短程入手，推出A300，精準定位於歐洲內部和美國國內航線。機艙截面足夠安排2+4+2的座位，寬大舒適。與波音767的2+3+2相比，營收空間佔比更高；與3+4+3的波音747相比，任何旅客最多只需要跨過一個鄰座就可以走上走廊，便利性和舒適性提高。地板下的空間正好並排容納兩個標準的LD3航空集裝箱，既避免旅客行李散裝的麻煩，也便於在有餘力的時候捎帶一點貨物，賺點外快。
A300的機體截面高度成功，自然沿用到深度改進的A310，並繼續沿用到A330/340。共用的機體截面意味着不同飛機之間共享機體的基本設計和製造工藝，大大降低設計、製造和適航性認證的成本。但從真理向前多邁一步，就要成為謬誤。空客試圖在A350繼續沿用同一機體截面時，遭到民航業界的強烈反對，最後只好推倒重來，加寬機體到與波音787一樣的3+3+3。A350的全稱是A350XWB，XWB意為“加寬機體”。
空客和波音在很多風格上都存在差別，包括座艙設計風格
從寬體、雙通道的A300/310轉向窄體、單通道的A320在技術上是相對容易的下坡路，但這是大宗市場，不僅定位更要精準，在理念上也要有創新。在這裏，空客推出數字式電傳飛控。在80年代，電傳飛控正在戰鬥機上普及，但空客在A320上用電傳飛控不是為了靜不穩定性，而是無憂慮操作，取消大量的線纜、滑輪、液壓伺服機構等還節約了約150公斤的重量。更重要的是，數字飛控可以在不同飛機之間提供一致的操控感覺，使得不同機型的飛行員交叉上崗成為可能，這是接下來推出的A330/340獲得高度成功的主要原因之一。
A330/340比A320要大得多，但因為儀表面板、操控感與A320很相似，A320和A330/340的飛行員的交叉執飛只需要很簡單的培訓，反之亦然。在A320家族（包括A318、A319、A320、A 321）內部的任一型號上合格的飛行員更是可以直接飛其他型號，A330和A340之間也一樣，現在計劃把交叉執飛擴大到A220。這對航司具有極大的吸引力，不僅節約飛行員培訓時間和投資，也大大便利了飛行員的調度，甚至便於到其他航司挖牆腳。反之，沒有數字飛控而用疊加在傳統的機電飛控上的數字增穩達到相似的目的，弄不好就會弄巧成拙，波音737MAX的MCAS災難就是這樣開始的。
從A310開始，空客還引入了雙人制機組。在這之前，窄體客機已經有雙人制了，但寬體客機無一例外都有一個飛行工程師，形成三人制機組。飛行工程師的任務是監管發動機和其他機上系統，但現代電子系統使得保留飛行工程師不再必要。對航司來説，減少一個飛行工程師對節約工薪和福利開支有很大好處。在A310之後，不論大小，所有空客飛機都是雙人制，波音也跟進了。
空客還是在大型客機上率先大量使用復材的，以降低重量，延長壽命。A310是最先採用碳纖維垂尾結構的大型客機，比常規金屬結構節約了20%的重量。A320是第一架使用復材平尾和垂尾的量產型客機，機翼按重量算也有13%為復材。A380率先採用復材中央翼盒，採用包括玻璃纖維增強鋁合金層板（也稱GLARE）等各種復材，復材佔A380結構重量的25%，A350的復材用量更是達到53%，比波音787的50%還多。
空客也是在散漫、小而全的歐洲各國航空工業上集成而成的，從一開始，就強調各成員揚長避短，堅決避免小而全。因此空客打造了的跨國生產體系，各種部件不僅水運、車運，還用機艙特大的“超級泡泡魚”運輸機在幾個廠區之間運輸機體和大件，把遠在各國的生產體系連接在一起。“超級泡泡魚”是由螺旋槳的波音C-97改裝的，後來由從A300改裝的“大白鯨”替換，2020年起將由從A330改裝的“大白鯨XL”替換。對空客來説，這在一開始是確保各國工作份額的需要，但現在的重點是發揮各廠區的技術、場地和成本優勢，因為總裝廠的技術要求最高，但生產規模一大，未必有場地製造機身分段、機翼等大件，這也是把新廠區結合進現有生產體系的最好方法。現在波音也仿效這個做法，用從波音747改裝的“夢幻運輸機”把在其他地方製造的機體和大件運到西雅圖的總裝廠。
為了將分佈在各國的工廠有機聯繫在一起，空客專門開發了大型飛機部件運輸機
在更具體的技術層面上，空客在A380上首先採用5000磅/平方英尺（約34.5兆帕）壓力的高壓液壓系統，高於常規的3000磅/平方英寸（約20.7兆帕）和“協和”式的4000磅/平方英寸（約27.6兆帕），降低重量達1200公斤。一般的電傳飛控只是信號電傳，作動還是液壓的。A380飛控還採用電液混合飛控，兩套電動，兩套液壓，只要有任何一套還在工作，飛機就繼續可控。與全液壓相比，重量也減輕了。A350採用了同樣的電液混合飛控。
A380還率先採用跑道防衝出系統（簡稱ROP）和及時減速系統（簡稱BTV）。在下滑接近時，ROP根據數據庫裏的目的地跑道信息，與當前速度、高度、距離、飛機重量等數據相對照，在有可能衝出跑道的情況下，自動提醒飛行員。如果飛行員繼續着陸，系統會自動施加反推力和剎車，確保在最短距離裏停下來。BTV則是用於正常着陸的。飛行員根據塔台通知，在着陸前預先指定離開跑道、轉入滑行道的出口。在接地後，BTV自動施加最小剎車，確保在減速到指定出口時速度剛好降低到規定要求，以節約剎車和輪胎的磨耗。這也在A350上使用了。
空客還在創新的路上繼續前進。
大疆一樣的多旋翼電動無人機現在很普及了，但更進一步發展成為送貨無人機或者無人駕駛飛行的士依然只是理想，這現在統稱為eVTOL，意為電動垂直起落。空客是世界上首先熱衷於eVTOL的重量級飛機公司，現在波音也跟進了。空客的電動四旋翼的CityAirbus已經在2019年5月1日首飛，兩天後串列傾轉翼的Vahana完成了垂直起落狀態到平飛狀態的轉換，速度達到90節（約167公里/小時），這也是電動的。eVTOL與民航客機相距甚遠，但對未來城市空中交通和生活方式可能產生重大影響，以所有形式空中飛行為己任的空客希望這成為新的增長重點。
空客還積極推動渦電混動。這不是純電，而是混動。用渦扇驅動發電機然後驅動電動風扇可以有效降低轉速和提高推進效率。發動機推力需要考慮起飛中單發故障的情況，所以大於正常起飛要求。用電池助力可以顯著降低發動機的最大推力要求，巡航段反正要不了多少推力，正好充電，以備着陸失敗時再次拉起之用。更進一步的話，可以用電動實現分佈式推進，沿翼展布置一連串小型電動風扇取代單一大型風扇，與機翼氣流控制，甚至與機體附面層抽吸相結合，可以達到更大的省油減排降噪效果。空客與羅爾斯-羅伊斯和西門子合作的E-Fan X項目已經技術凍結，以四發的BAe146為基礎，採用世界上功率最大的2500千瓦、3000伏機載交流發電系統。四台霍尼韋爾LF507中的一台置換為電動，風扇來自羅爾斯-羅伊斯AE3007，試飛計劃在2020年開始。計劃將有關技術最終用於50-100座支線客機，希望在2030-35年間投入使用。這將是噴氣時代之後航空動力最大的變化。這不單涉及發動機技術，更要求發動機-氣動綜合優化。
空客還在研究層流控制技術，如果實用化，這將是超臨界翼後的最大突破。層流是相對於湍流而言的。機翼表面氣流保持層流的話，摩擦阻力可以降低高達50%，二氧化碳排放降低5%。空客的混合層流控制技術（簡稱HFLC）在機翼前緣佈滿小孔，將機翼表面的附面層吸入，推遲湍流的產生。同時進行的歐洲突破性層流驗證機（簡稱BLADE）採用自然層流技術，用先進翼型和絕對光潔的表面確保層流，BLADE的重點是研究如何在實際環境下依然保持自然層流，比如蟲子、污物吸附在機翼表面的情況。HLFC和BLADE都已經試飛了。
當然，在數字時代，空客也在積極研究大數據、雲計算一類的問題，用於預防性和視情維修、設計優化等，但這些已經不是航空工業特有的問題了。空客還在研究用增強現實幫助飛行員在惡劣天氣裏着陸的技術，這也與IT的關係更大。
空客50年來的歷程表明，創新至少與政府支持一樣重要。離開政府支持，空客根本起不了步；但離開創新，空客也只能是過眼浮雲。空客確實追着東方航空乞求免費試用A300，但最後還是因為A300展現了出色的經濟性，比同級飛機省油差不多30%，甚至超過預計，這才説動東方航空下了23架訂單，幫空客打入了關鍵的美國市場。
空客直到上世紀80年代末才達到100架的年產量，到90年代末才達到匹敵波音的世界市場份額。這時空客成立已經30年了。在這一過程中，當年幫着波音“欺壓”歐洲的麥道已經灰飛煙滅，洛克希德也永遠退出了民機領域，美國大三變成大一。
商飛需要向空客學的東西，遠不止是政府支持和國內市場政策
如今空客依然有各種問題，不僅法英當局在調查空客高層的腐敗和賄賂問題，法國派和德國派之間的內耗也居高不下。最要命的還是利潤率，在這方面空客顯著落後于波音。據估計，在銷售方面，空客營銷的一半和利潤的1/3來自A320家族，A321/LR/XLR尤其勁爆，這是好事。A350的產量預期在持續下滑，這對依靠A350上打波音777X下拼波音787的空客不是好消息。A330NEO的銷售持平，不好不壞。A380下馬了，A400M則是個無底洞。
還好波音方面現在也深陷重圍，減輕了空客的壓力。波音737MAX本來是作為壓艙石的，現在成為風暴的中心，停飛一年後，復飛依然遙遙無期，復產是更大的問號。已經幾次要啓動但臨陣撤火的NMA現在再次擱置，NSA更是遙遙無期。波音777X悄悄地推出，但銷路不看好。只有波音787還繼續熱銷。在另一頭，相對於“免費”的A220，波音花42億美元買入巴西航空的80%股份，而後者的E2系列碾壓龐巴迪CRJ有餘，但挑戰A220就是鳥槍對炮了。在軍機方面，KC-46的問題還是如影隨形，好在還有P-8反潛機熱銷。
空客是歐洲工業和科技整合最成功的例子。“空客奠基三劍客”之一的菲利克斯·克拉希特是這樣描述空客的：“在圖盧茲，來自英國的螺栓正在被來自法國的扳手擰入來自德國的螺帽中。”這件事情的發生本身就是歐洲歷史上的奇蹟。商飛要成為中國歷史上的奇蹟，但商飛不能把奇蹟寄託在政府支持和市場保護上，必須大膽創新，勇於開拓。這不僅指技術上，也包括生產組織，如何把全國的航空工業都融合進來，是商飛必須考慮的大問題。如果萬里長征的老紅軍只想着保本，那就沒有開闢敵後抗日根據地、挺進東北、三大戰役和打過長江了。延安必須保衞，但我們的目標是星辰大海。
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