國產大飛機首飛過5年,與波音、空客同場交鋒,就差這一步_風聞
立方知造局-立方知造局官方账号-记录制造业专精特新的好故事2022-03-25 16:25

在經歷了三代國產客機的曲折發展後,2022年,C919終由研製階段逐步轉入產業化階段。
中國,早不是那個用8億件襯衫換回一架飛機的中國。
文 | 劉錚
編輯 | 小材 唐曉園
正文共計字數:4648字
預計閲讀時間:7分鐘
2017年5月5日,上海飛機製造廠大場基地,運十靜靜停佇。
1980年到1985年,這架中國首款商用飛機曾在期盼與歡呼聲中飛過5年。但在80年代技術、資金的限制下,運十在生產兩架飛機後悄然落幕。1985年2月,運十完成了它的最後一次飛行。
直到2017年5月,距離大場基地東南方60公里外的上海浦東國際機場,國產大飛機C919首飛——延續運十停擺了32年的願望。

C919首飛 圖源:pixabay
觀看C919首飛的人羣中,一位身穿黑色西裝、拄着枴杖的老人,緊盯着天空中那架逐漸遠去的飛機。
程不時,中國第一代飛機設計師,從1970年起參與中國首款商用飛機運十的整體設計。他知道,再過1個多小時,C919安全返航後,他和運十就能卸下歷史重擔——中國大飛機史,也將翻開新的篇章。
大飛機指的是150座級以上、起飛重量100噸以上的運輸類飛機,主要分為寬體客機(雙通道,多為250座以上)和窄體客機(單通道,多為150-250座)。
窄體機在中國民航機隊的佔比在 80%左右,在C919設計之初,對標的是窄體機領域的最強者——波音737和空客A320。
今天,距離C919首飛已過5年,中國的國產大飛機正走在商用道路上。萬事俱備,只待適航。
據C919生產商中國商飛的披露,預計今年第一架C919有望交付。屆時,C字頭的國產大飛機將與A字頭的空客、B字頭的波音共同翱翔藍天。
國產大飛機承載着中國工業過去、現在和未來的奮起突圍。立方知造局梳理出,在C919之前,國產客機經歷了運十、ARJ21兩代產品,對應着70年代舉國之力從0到1的突破、80年代引進消化再吸收的道路,直至今天走出困惑,摸索出了新的製造模式。
今天的C919已帶來不少驚喜:
1. 商用整裝待發,等待適航證頒發
2. 產業鏈不斷突破,國產化程度上升
3. 中國大飛機從研製階段走向產業化
1. 國產大飛機商用就這差一步
一架大飛機真正的成功,在於實現商業運營,而商業運營的前提是,拿到適航證——只有拿到了這張大飛機的“畢業證”,國產大飛機才能飛上雲霄。
國內適航證由中國民航局頒發。C919在2017年首飛之後,一共六架原型機立刻投入進測試任務中,並在2020年底取得了型號檢查核準書(TIA),進入適航證衝刺階段。
當時曾有樂觀估計,2021年C919能夠拿到三張適航證之一的型號合格證(TC),並且完成首架交付。
適航證主要包含以下三種證書:型號合格證(TC)、生產許可證(PC)、民航當局對每架飛機制造符合性的批准(AC)。這三種證書在管控範圍上層層遞進,重要性和獲得難度逐次下降。
到了2021年底,C919在276項審定試飛科目中,已完成34項,完成率12.3%。
C919的競爭機型——空客A320、波音737,從首飛到取證、交付之間,最長也就兩年,為什麼C919還卡在第一階段。

先來看箇中國第二代國產客機ARJ21獲取適航證的例子:
2011年至2013年間,為了完成中國支線飛機ARJ21自然結冰試飛,中國民航局團隊四進烏魯木齊尋找合適環境。
二進烏魯木齊時,ARJ21團隊捕捉到了合適雲層,但環境持續時間短暫,只算完成了部分試飛驗證。
最終剩餘的試飛驗證是2014年在加拿大五大湖完成的。
可見,中國適航審查流程嚴格——這一方面體現出中國對航空業各項安全指標相較其他國家更高;另一方面也是中國民航在大飛機的適航取證環節上,仍處於不斷摸索的階段。
國際市場上,C919的目標是與空客和波音競爭,因此不止要完成中國民航局的適航審查,還要保證後續能通過FAA(美聯航管理局)和EASA(歐航安全局)的適航認證,拿到航空界的“國際護照”。
2017年10月,中國民航局與美聯航管理局《適航實施程序》生效,意味着中美兩國民航產品已完成全面對等互認;
2019年5月,中國又與歐盟簽訂《中華人民共和國政府和歐洲聯盟民用航空安全協定》和《中華人民共和國政府和歐洲聯盟關於航班若干方面的協定》,同樣奠定適航證對等互認基礎。
只是,C919在國際市場上與空客和波音形成競爭關係,後兩者又與FAA(美聯航管理局)和EASA(歐航安全局)的關係緊密。當適航證成為航空巨頭構築行業壁壘的工具,國產飛機飛向全球市場自然多了一層阻力。
拖慢C919獲得中國民航局適航認證的另一因素是疫情——就像前面提到的,部分試飛項目需要到國外尋找極端天氣環境,計劃被海外疫情打亂,暫時較難開展。

信息來源:搜狐科技
適航證是一張大飛機的畢業證,完成了中國民航局的高要求,C919才能真正翱翔藍天。已經收穫了上千份訂單的C919目前商用就差這臨門一腳了。
2. 從運十到ARJ21到C919
加速產業鏈國產替代
2022年,C919將由研製階段逐步轉入產業化階段。
根據C919製造商中國商飛的規劃,初期C919年產20架,2023年年產能100架,計劃整個“十四五”期間共交付370架。
大飛機作為現代工業“皇冠上的明珠”,不僅體現出一個國家的工業和技術水平,同樣也是帶動國家先進製造業集羣發展的關鍵產業。
C919採用“主製造商+供應商”全球產業鏈配套合作的方式完成製造,主製造商是上海商飛,全球供應商124家。中國航空工業集團及下屬單位,是供應商中的核心力量,在機體研製中佔95%以上份額。
C919的國產化率雖然達到60%,也努力建立中外合資公司保障供應鏈,但一些核心技術上還要依靠包括通用、利勃海爾、霍尼韋爾、賽峯等國外供應商——是的,“卡脖子”隱憂來了。
2021年,美國將中國商飛、上海飛機制造有限公司列入限制清單;
2022年,又將商飛的供應商之一,萬航模鍛列入“未經核實名單”。
劇情還是熟悉的味道,但打壓加速了C919的國產化替代進程。
比如中航機電的子公司陝航電氣,就在國外供應商因制裁無法供貨的關頭,開始為C919提供飛機的“大腦”——航空電源系統。目前這套系統已經確保3架飛機的研製進度不受影響。

信息來源:新浪科技 製圖:立方知造局
另外一個隱憂,是大飛機的心臟——航空發動機。為C919供應LEAP-1C發動機的是美國通用和法國賽峯的合資企業CFM。目前CFM不受美國禁令,穩定為C919供貨。
CFM為空客提供LEAP-1A發動機,這款產品採用CMC(陶瓷基複合材料)渦輪葉盤,單個發動機比同系列的產品減重800公斤。
而CFM提供給C919的是LEAP-1C,意味着C919要比A320多承重1.6噸。
轉機發生在2022年,國產CMC渦輪葉盤在株洲成功完成首次飛行驗證,國產航空發動機發起追趕,國產高推重比發動機已經進入關鍵部件研製階段。

C919正在總裝 圖源:人民網
中國不僅是“基建狂魔”,還是“產業鏈狂魔”。產業鏈路串起不甘被制掣、打壓的產學研機構——C919的國產化率60%,只是當下,未來是數字指標更高的國產化率。
目前,國產大飛機“主製造商+供應商”這個國際上的主流模式,依舊會伴隨着C919的供應鏈環節。
3. 國產大飛機的三個轉身
在中國大飛機的故事裏,起點不是C919,而是運十——它躺在上海商飛大場生產基地,一旁是一座火炬形狀的雕像,大理石基座上篆刻着鎏金的“永不放棄”。
永不放棄。也是中國研製大飛機三段路徑的總結。
70年代:舉國之力完成國產大飛機從0到1的突破
1970年,中國工業體系漸趨完善,製造力量需要找到一個從量變到質變的突破口——建設重心從三線建設的國防工業和基礎工業,轉向軍工、交通運輸和趕超世界先進水平的新技術。擁有自主研發生產大飛機的能力,成為那個時代的要素——708工程誕生了。
7字頭的工程對應着大國重器、技術突圍。
701工程造出的是風暴1號火箭,也是長征4號火箭的基礎;718工程是洲際導彈遠洋測量船;728工程是秦山核電站。

秦山核電站澆築第一罐混凝土 圖源:人民網
以舉國之力,708工程用十年完成了從0到1的突破。每造一架運十,都要依靠中央整合各部委、軍隊、全國多家單位傾力配合,連機牀、軸承、大型鍛件都統一由國家安排調配,當時中國還沒有完整的大飛機產業鏈。
但這也帶來日後運十生產中的隱患——採購成本和使用成本太高;故障率高,維修複雜。
80年代:引進、吸收、再消化
1980年,運十誕生。同時改革開放,市場經濟開閘。
海外飛機制造企業如同鯰魚抖動着8條鬍鬚,遊入中國——1985年4月,麥道公司與上海航空工業公司簽訂25架MD-82總裝合同。
也是在那一年,製造成本更高的運十命運隨之黯淡:第三架組裝被擱置,708工程隨之落幕。

停放在商飛基地的運十 圖源:中國商飛官網
如果説,以舉國體制造大飛機需要不斷磨合,那麼市場開放後,中國的航空工業走上了另一個極端:桑塔納模式。簡單來説,引進、吸收、再消化。
第一步:引進外資,以市場換取技術;
第二步:聯合開發,實現國產化替代;
第三步:自主研發,掌握自主核心技術。
這個戰略讓中國汽車工業獲得了成功,卻讓航空業一度中道崩殂:
第一步,中美合作製造裝配MD80/90——由於麥道公司被波音兼併,中國沒有獲得授權無法繼續合作,近千人團隊面臨下崗;
第二步,與空客合作研製支線客機AE100,定在13年後的2005年服役——但被空客單方毀約,AE100成為A318的原型;
第三步,自行設計製造180座飛機,在18年後的2010年實現——前兩步失敗,無法繼續進行。
根本原因在於,大飛機的頭部效應比汽車更明顯,市場被空客、麥道(後被波音收購)、波音割據,外資不希望中國也來分食。
兩次失落之後,中國大飛機產業數年不振。
90年代末至今:摸索“主製造商+供應商”模式
1998年,上海飛機研究所52名研究員、高級工程師聯名上書:要像搶救長江上游生態環境那樣搶救民用飛機工業。
這便有了“十五”期間,支線飛機被列入12大高技術工程,具有自主知識產權的50-70座級支線飛機,成為主攻方向——ARJ21項目開啓。

首架ARJ21下線 圖源:中國商飛官網
中國飛機產業第一次探索“主製造商+供應商“模式,項目前期以中航工一集團牽頭,上飛製造廠、設計院進行研發生產。
國防科工委批准ARJ21項目研製經費50億元,但是直接撥出的只有25億元貼息貸款,剩下一半要求中航工自籌,為的是讓客機的研發儘快進入市場化運轉。
和運十立項時由國家“一聲令下“不同,ARJ21必須按照“紙上賣飛機”的國際慣例,尋找35架訂單的啓動客户,在正式立項前必須審查購機合同,讓產業流程規範化。
羸弱的供應鏈,讓ARJ21在自主研發、自主總裝的前提,以市場為主導,國外的零部件能買就買,儘可能減少自主研發。
2008年,ARJ21首飛前夕,面對已經看見希望的商業運營,中航工將民機業務的主體剝離出來,單獨成立中國商飛。同年,中國商飛接手ARJ21項目,開始推進後續的試飛、適航取證及市場開拓工作。
可以説,ARJ21跑通了這套市場流程,為C919商用積累了經驗。
尾聲
如今,中國大飛機產業通過市場獲得技術動力、對研發進行支持的良性循環已經開始。C919終於有底氣向空客與波音發起衝擊。
底氣來自兩方面:
1. 中國航空市場潛力巨大
2020年,中國首次成為全球最大航空市場,到去年上半年,中國民航業旅客運輸量2.45億人次,恢復到疫情前的76.2%。
老對手們害怕了——與歐美航空市場日趨飽和相比,中國航空市場充滿韌性。2021年,波音公司預測中國未來20年將需要7690 架新飛機,價值1.2萬億美元。
2. 中國製造的性價比優勢
國產大飛機具備性價比優勢,比如ARJ21-700飛機的售價是國外同類機型龐巴迪CRJ-900價格的86%。以次推測,C919的售價約為0.8億美元,商用後每年銷售額將達到80億美元,給中國航空產業帶來大約68%的增量。
在宣告着“海拔最高的商戰”中,一個新勢力即將崛起——未來的天空中,將不再只有空客(Airbus)和波音(Boeing),而是ABC交織的飛行網格。

有人曾詢問《紐約時報》專欄作家托馬斯·弗裏德曼:“如果中國也造什麼大飛機,不買美國飛機了,你感覺怎麼樣?”
“那會讓我們美國人很難受,很痛心。”弗裏德曼回答。
當時不少美國人認為,美國是全球經濟領導力基石,中國應當購買美國造的飛機。特朗普的顧問納瓦羅曾説,中國主導的機器人、新能源汽車、先進鐵路、航空航天等產業,是美國未來幾十年重要的就業增長來源。現在那塊“基石”,正被撼動。
因為中國,早不是那個用8億件襯衫換回一架飛機的中國。
各平台同名,如果您喜歡我們的故事,歡迎分享、收藏、轉發