張仲麟:俄羅斯算是明白了,飛機國產化不是換零件那麼簡單
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【文/觀察者網專欄作者 張仲麟】
7月12日,俄羅斯一架SSJ-100客機在起飛後不久失事墜毀在莫斯科周邊。
由於墜機發生時,恰好是俄羅斯全國產型SSJ-100(也即SSJ-NEW)除發動機外其他全國產的新構型試飛之際。也因此,得知發生墜機事故後,我首先關注失事飛機是不是全國產機。
後來的進一步消息證實,這是一架已經有9年機齡的老SSJ-100,並非試飛中的全國產機。而失事飛機是大修後進行調機飛行時墜毀的,機上只有三名機組人員(2名飛行員1名機械師)。飛行結果證明這架飛機沒被修理好。
失事飛機屬於俄羅斯天然氣工業航空,其飛行的航線多和油氣行業相關,且貨運與包機飛行居多,並非常規的航空公司。雖然飛機失事時所進行的測試飛行並沒有開ADS-B設備,但俄羅斯方面很快公佈了相關情況,使得我們得以一窺究竟。而作為受到制裁影響的俄羅斯國產機,其使用情況也是一個很好的觀察俄羅斯航空業如今狀況的切入口。
事故分析
就如前文所説,失事飛機是屬於俄氣航空的SSJ-100,機齡已經有9年。根據俄羅斯緊急情況部公佈的信息,飛機從盧克霍維奇機場飛往莫斯科伏努科沃,執行調機任務。這架飛機在當地時間14:52起飛,起飛後維持在1500米高度飛行。在14:58分時,飛機的高度還在1300米左右,但到了14:59分飛機飛速下墜,在7秒內失去了600米的高度,隨後墜毀。

飛機失事墜毀現場
失事現場正好有監控攝像頭錄下了飛機墜毀時的影像。從錄像中可以看出飛機以極為陡峭的角度墜地且速度較高,從畫面中消失後很快就冒起大團火光與濃煙。俄羅斯方面很快就公佈了初步原因,認為是SSJ-100所使用的俄法合作SaM146發動機發生故障導致了空難的發生。

SSJ-100墜毀前的最後影像
通常來説,如果空中發生發動機單發停車,不會直接導致飛機墜毀,因為發動機單發停車處置是每一個飛行員的必修課。縱使飛機所處的高度不高(1500米),沒有足夠的高度進行處置,也不會有如此陡峭的下墜曲線。
而發動機雙發停車導致空難的可能性也不高,暫且不説發動機兩個都停車的概率極低,就算真發生了雙發停車(如“哈德遜河奇蹟”那樣遭遇鳥擊,兩個發動機都停車了),也依然有一定的高度和速度讓飛行員得以處置。例如尋找一塊相對平坦的區域進行迫降,因此可以排除發動機停車單一故障導致的空難事故。
如果俄羅斯官方所説的墜毀原因是發動機故障為事實,那麼從過往飛機失事案例來看,這種俯衝墜毀也是有可能發生的。
2021年,印尼發生三佛齊航空182航班空難,在飛機(波音737-500)剛起飛後5分鐘左右,就以接近俯衝的姿態直接墜入大海,與本次SSJ-100事故頗為相似。而當時調查的結論是由於飛機自動油門控制故障,一個發動機已經推力減小而另一個還在起飛時的高出力狀態,導致兩側出力不一致,飛機姿態失去平衡,最終使得飛機發生急轉並陷入俯衝狀態。而飛機高度太低又使得飛行員沒有足夠的時間與高度進行處置,最終飛機墜毀。
SSJ-100作為有着與波音737相同的翼吊發動機佈局的飛機,若發動機發生故障推力出現異常,也確實有發生由於推力不一致導致飛機偏轉進而陷入俯衝的可能性,而這也屬於“發動機發生故障”。而SSJ-100所使用的俄法合作SaM146發動機,也確實是出了名的可靠性較差。
SSJ-100使用的SaM146發動機是俄羅斯土星聯合體與法國賽峯合資成立的Powerjet公司所製造,為俄法合作產物。採用了法國M88發動機的熱端部件以及熱銷全球銷量達上萬台的CFM56發動機的齒輪盒及低壓渦輪,可以説是不折不扣的法國血統。
然而SaM146發動機投入使用後卻有着不少問題,發動機的集油器和燃燒室在2000-4000小時的飛行後就出現了裂縫,需要進行返廠翻修,有時候甚至1000小時就需要大修。哪怕以設計時8000小時的平均大修間隔來説,這個時間也是偏短的,對一個商業航空發動機來説這是個很致命的弱點。而且這個發動機是專門為SSJ-100設計的,更是“獨此一家”。
制裁下的陰霾
雖然SSJ-100屬於一個問題不斷的飛機,但又是小毛病一堆大毛病不多的情況。該機型從投入運營到現在一共生產了175架,而十來年下來加上本次事故一共有三起機毀人亡的空難:
第一起空難是SSJ-100在印尼進行展示飛行時,由於飛行員失誤加上對當地情況不熟悉導致飛機撞山;第二起空難是2019年5月在莫斯科機場起飛後遭遇雷擊,返航迫降時重着陸引發大火。客觀來説前兩起事故都是屬於天災人禍,和飛機本身並沒什麼關係,而本次空難則是俄羅斯官方明確表示由於發動機故障所導致的。
眾所周知,在2022年2月24日俄烏衝突爆發後,西方國家極為迅速地對俄羅斯採取了全面制裁與禁運,而民用飛機更是制裁的重中之重,徹底斷絕了俄羅斯飛機的航材供應與技術保障。由於俄羅斯的機隊有近7成飛機是歐美飛機,論運力更是佔到了95%,加上事先俄羅斯方面缺少準備,因此西方禁運不可避免的對俄羅斯民航運作產生了極為嚴重的影響。脱離了原廠航材供應與技術保障後,俄羅斯航空業在最開始就遭遇了極為沉重的打擊。
當然俄羅斯也不會坐以待斃,初期就立即採取停飛一部分飛機並犧牲他們成為“器官捐獻者”,拆下零部件來保障其他飛機飛行的應急措施。同時俄羅斯航空業也“八仙過海各顯神通”,想盡辦法使得飛機能正常使用。有的通過在土耳其的皮包公司來購買航材配件並運往俄羅斯(根據路透社報道,價值約12億美元);有的是藉着與友好國家的航線,在執行國際航班飛到友好國家後由於發生“嚴重機械故障”,不得不在當地進行“緊急維修”。
除此之外,俄羅斯國內也在利用自身龐大的航空工業基礎,製作一些國產替代版航材供國內的歐美飛機機隊使用。畢竟很多自己搓出來的東西用也是能用,無非沒有通過適航認證,而在這種特殊時期,適航認證是最後才需要考慮的。
但這些辦法只能獲得一些大路貨,如波音空客的耗材或常用部件,對於“一個蘿蔔一個坑”、每一個都要登記在冊的大件依然沒辦法,比如發動機及起落架這種。當然這兩種大件雖然難以獲得但也不是完全沒辦法,畢竟全球有幾千架波音空客飛機在飛,哪怕買報廢飛機的拆機件多少也能湊合。但是SSJ-100面臨的情況就不一樣了。

SSJ-100使用的西方設備與子系統
作為採用了全球主流的“主製造商——供應商”模式研發的SSJ-100,其使用了大量的西方成熟貨架產品與子系統。毫無疑問,這些所使用的西方設備無一不在制裁清單上。如果説空客波音的飛機由於全球用户非常多還能“各顯神通”,那SSJ-100真就是僅有俄羅斯在主要使用,而且全都是專用件,想找人勻一下都沒得勻。
也因此,SSJ-100面對的問題是俄羅斯使用的各種飛機中最為突出的,更別説SaM146發動機也不是什麼靠譜玩意,蘇霍伊能修SaM146發動機就屬於謝天謝地了。也難怪過去兩年中我們看到俄羅斯航空業事故頻發,其中發生事故最多的就是SSJ-100了。
艱難的國產替代之路
對俄羅斯來説,現有波音空客機隊雖然目前還能“維持維持、克服克服”,但終究是有一個限度的,不可能真像古巴或者伊朗那樣,在缺少零件的情況下湊合着把飛機飛上三十年。再加上俄羅斯好歹繼承了蘇聯時期龐大航空工業的遺產,瘦死的駱駝比馬大,還是有一定心氣的。也因此,在2022年6月俄羅斯政府就提出了宏偉的《2030年俄羅斯聯邦航空運輸業發展綜合規劃》。
在這個計劃中,提出了要強化俄羅斯境內的飛機維護力量,並具備對波音空客飛機進行高等級定檢的能力,建立替代供應鏈以實現歐美封鎖之下的航空公司維護需求,讓本來只能在國外進行高等級定檢維護的波音空客飛機在俄羅斯境內也能完成。而最為關鍵的是提出了SSJ-NEW(也即SSJ-100的全國產化版)與MC-21客機的全國產化計劃。
在這份2022年制定的規劃中,俄羅斯雄心勃勃地要在2023年開始交付SSJ-NEW,並在2024年開始交付全國產構型的MC-21客機,計劃到2030年時共生產142架SSJ-NEW與270架MC-21客機。
然而天不遂人願,本來計劃2023年就交付的全國產型SSJ-NEW,到現在還沒等來屬於它的國產PD-8發動機,完成首飛的SSJ-NEW還在使用被制裁的SaM146發動機。而MC-21雖然比SSJ-NEW要好些,但是也好得有限。得益於俄羅斯國發PD-14已經完成了國內取證,處於可用的狀態,裝備PD-14發動機的全國產構型MC-21也計劃在近期完成首飛,但顯然這無法滿足2022年所制定的節點目標。

散落在事故現場的飛行手冊東方IC
也因此,2024年5月俄羅斯政府對這份2030航空規劃進行了修訂,其修訂內容的核心就是國產替代飛機與發動機生產計劃的調整。其中原定於2023年交付2架的SSJ-NEW推遲到2026年開始交付、原定於2024年交付6的全國產構型MS-21推遲到2025年進行交付。可以説被俄羅斯寄予厚望的國產替代新型客機全面延期,而其中原先認為難度較低的SSJ-NEW計劃延期三年。
某種程度上,這也算是一種“幹之前以為很簡單,幹了後才知道有多難”,不得不修訂規劃的情況。而其中原因是飛機的國產化並不僅僅是把一個子系統或者部件給換成國產件就行。就以SSJ-NEW為例,相比原版SSJ-100,SSJ-NEW替換了33處從西方進口的系統與設備,包括髮動機、APU、航電設備、液壓系統、空調等。雖然能提供同類替代設備,但其性能與可靠性仍與西方產品有一定的差距。而最為重要的是,大量全新系統需要全新的飛行管理系統。換而言之,把各種“部件”整合起來“組裝”成一架飛機本來就是飛機制造的核心技術,沒那麼簡單。
對我們來説,俄羅斯目前所遭遇的困境是一個很好的學習樣本。雖然國產大飛機C919已經投入使用,但目前主流使用的機隊依然是波音與空客飛機。所幸我們對此並非沒有準備,波音空客飛機暫且按下不表,C919是早就有了CXF這一全國產構型規劃,而配套國發CJ1000A發動機的研發和測試也按部就班推進之中。對於未來可能面臨的制裁,雖然不敢打包票一定能安然通過,但我們將會準備得更為充分,而中國民航也將全力迎接這一驚濤駭浪,確保航空運輸絕對安全。

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