淺談大飛機的競爭與發(fā)展

(1.上海航空工業(yè)(集團)有限公司 上海 200232；2.南京航空航天大學 江蘇 南京 211106)

引言

世界上能制造出軍用戰(zhàn)斗機的國家有很多，除了美國和歐盟等發(fā)達國家，還有俄羅斯(米格29系列、蘇35系列等)、中國(梟龍、殲十系列等)、瑞典(“鷹獅”)、日本(F2)、以色列(“幼獅”)等國均能自主研制。但是，在民用航空領(lǐng)域，波音和空客兩大飛機制造商壟斷著全球大飛機市場。今年9月17日，波音公司發(fā)布的2019版《中國民用航空市場展望》報告中預(yù)測到中國市場未來20年會有8090架新飛機的需求，其經(jīng)濟價值達1.3萬億美元，且2019年的預(yù)測值較2018年增長了7%[1]，這一增長趨勢將使中國在未來十年中成為世界上最大的航空市場。隨著我國國產(chǎn)大飛機C919的成功試飛，波音和空客在提高暢銷機型產(chǎn)量的同時，也在加緊研制更安全、更經(jīng)濟、更舒適、更環(huán)保的民機以獲得未來更多的市場。可見現(xiàn)代大型商用飛機的競爭是愈演愈烈，直接加快了航空業(yè)的發(fā)展腳步。

一、現(xiàn)代大型商用飛機的競爭與發(fā)展

大型商用飛機是一個相對的概念，一般指150座級以上的干線客機。它是現(xiàn)代高科技的產(chǎn)物，也是權(quán)衡一個國家科技水平的重要標志之一。大型飛機的復(fù)雜程度也是難以想象的，例如一支運載火箭的零部件數(shù)量是20多萬個，而波音747-400機型就有600多萬個零件和連接件，是火箭的30倍之多。目前全球商用飛機的研制現(xiàn)狀如表1所示：

表1 客機研制現(xiàn)狀

(一)超大型雙通道客機的競爭

目前，超大型雙通道客機的競爭主要發(fā)生在空客公司推出的555座超大型客機A380(1993-2005)和波音公司推出的467座級的超大型客機747-8(2005-2012)之間，但是，在對全球關(guān)鍵樞紐機場市場的競爭方面，雙方對市場需求的預(yù)測分析和描述發(fā)生了觀點的巨大分歧，形成兩種發(fā)展理念。空客公司認為，未來的民航運輸發(fā)展路線應(yīng)該是航空樞紐到航空樞紐的飛行；而波音公司認為，未來的民航運輸市場依然會以點對點的直飛理念為主，沒有必要去樞紐機場進行中轉(zhuǎn)[2]，因此，在空客全力研發(fā)A380之際，同時，波音也在積極研發(fā)點對點直飛的中型“夢幻客機”—波音787。

全球能制造超大型雙通道客機的廠商只有兩家，但在今年2月14日，歐洲飛機制造商空中客車宣布，由于A380訂單量無法維持生產(chǎn)，將在2021年停止交付超大型客機。同樣，波音公司目前也已開始放緩747-8的生產(chǎn)速度。隨著A380宣告即將停產(chǎn)，目前競爭形勢已基本形成定局。

(二)寬體客機的競爭

這里所說的寬體客機也就是表1中提到的雙通道大型干線客機，目前全球在飛的寬體客機主要有空客公司的A340、A350、A380以及波音公司的777、787等機型?，F(xiàn)代寬體客機的競爭焦點主要是復(fù)合材料在飛機上的應(yīng)用，A340、A380和波音787的復(fù)合材料用量分別為15%、22%和50%，而A350XWB復(fù)合材料用量高達53%[3]，這里我們重點談一下目前最先進的波音777X與A350 XWB的競爭。

A350XWB系列由三個版本(800，900和1000)組成，每個版本的飛行范圍使其具有全球影響力，所有A350 XWB系列產(chǎn)品都可配置為高達440個座椅的高密度布局[2]。波音為改變被動局面，決定在777基礎(chǔ)上改進為777X。波音777X系列包括777-8X和777-9X兩款機型，其中，777-9X具有400座以抵擋A350-1000的挑戰(zhàn)。波音777-8X和777-9X的出現(xiàn)，將使波音在323座級的787-10X到467座級的747-8之間的產(chǎn)品系列更加豐富[4]。

寬體客機的利潤占總體利潤的30%以上，是飛機制造商的主要利潤來源，也是主要的競爭目標[4]。因此，日前我國和俄羅斯簽訂合作協(xié)議共同研制的寬體客機將具有重大意義。

(三)單通道窄體客機競爭

單通道窄體客機以波音公司的737系列客機和空客公司的A320系列客機為代表。這類飛機一般是指乘客數(shù)在150人左右，最遠航程在5000千米上下的客機；正在研制的我國C919和俄羅斯的MS-21飛機也屬此列；龐巴迪的CS300客機和巴西航空工業(yè)的E190/195也在向這方面發(fā)展。

總的來說，空客和波音兩大公司憑借原有A320、B737的維修和培訓等方面的優(yōu)勢，大大增強了市場競爭力，以及俄羅斯正在研制的MS-21和加拿大龐巴迪公司安裝有先進的發(fā)動機的C系列飛機，對我國C919的研發(fā)都會帶來巨大挑戰(zhàn)。但，2018年10月29日發(fā)生的印尼獅航波音737MAX空難以及2019年3月10日發(fā)生的埃塞俄比亞航空波音737MAX空難直接導致了波音737MAX飛機的產(chǎn)量銳減。

二、未來大飛機的設(shè)想發(fā)展

近幾年，波音和空客公司紛紛提出綠色飛機的理念，主要內(nèi)涵包括：靜音、輕質(zhì)、節(jié)能、安全、舒適、長壽命等，也是我們研制下一代民航客機的目標。NASA正領(lǐng)導開展針對性的基礎(chǔ)研究。NASA將亞聲速固定翼民機的發(fā)展分為：N+1代-常規(guī)布局飛機，N+2代-常規(guī)和非常規(guī)布局的新構(gòu)型飛機，N+3代-先進飛機[2]。

(一)新型超聲速客機

美國國家航空航天局在2008年完成制訂的有關(guān)民用運輸機先進理念和技術(shù)的N+3代機絕密項目中。

1.新型超聲速客機。乘客以馬赫數(shù)1.7超聲速飛行，其技術(shù)突破是超聲速自然層流，雖然目前還沒有原型機，但其空氣動力性能已在NASA的飛機飛行試驗中得到證實。

2.沖壓式超聲速噴氣客機(Scramjet)X43。美國空軍乘波者(WaveRider)X-51A是它的原型機，美國空軍官員稱X-51A在試飛非常成功，將來有可能載著一些乘客以5倍聲速飛行。

3.超級空天飛機(Skylon)。英國正在研制一種高達五倍聲速的空天飛機Skylon，設(shè)想可載300名乘客，能夠在四小時內(nèi)把乘客送到地球上任何地方；同時也能載15噸貨物飛向外太空。飛機長82米，用新的反應(yīng)式發(fā)動機，每架飛機售價11億美元，它像普通飛機那樣水平起降。

(二)亞聲速超綠色飛機研究

亞音速客機項目的目標是在波音寬體777和窄體737客機的基礎(chǔ)上，N+3代機的氮氧化物排放量降低75%，耗油率降低70%，2025年機場噪聲下降71db以及跑道長度縮短一半。這是NASA未來20年的研究方向：亞聲速超綠色飛機研究。

三、我國大飛機發(fā)展的挑戰(zhàn)

(一)我國為什么要發(fā)展大飛機產(chǎn)業(yè)

1.軍事約束。在軍事方面，西方國家嚴格控制著飛機制造的核心技術(shù)，對我國在關(guān)鍵技術(shù)上實行封鎖，波音、空客都是掌控整機設(shè)計和總裝生產(chǎn)，零部件在全球合作制造，但設(shè)計和制造的核心技術(shù)不轉(zhuǎn)移。另外，若軍機采購受制于人，對國防來說是一件極其危險的事。

2.經(jīng)濟發(fā)展。近年來，在國內(nèi)經(jīng)濟壓力加大的情況下，民航業(yè)主要運輸指標保持了平穩(wěn)快速增長；法、德、英等國聯(lián)合組建空客，研制大型客機，對歐洲經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級有著重大影響；航空工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈長、輻射面寬、聯(lián)帶效應(yīng)強，帶動了電子、動力、信息、制造、材料、裝備、化工等各方面的發(fā)展；航空業(yè)對國民經(jīng)濟發(fā)展有著巨大帶動作用，是國民經(jīng)濟新的增長點。

3.市場需求。世界旅游組織預(yù)測，2020年旅游產(chǎn)業(yè)收入將增至16萬億美元，相當于全球GDP的10%，面對如此廣闊的市場前景，航空運輸業(yè)和旅游業(yè)的結(jié)合必然成為一種趨勢，航空客運量也會隨著旅游業(yè)的蓬勃而激增。我國旅游業(yè)的迅速發(fā)展也使得各航空公司的航空器需求量逐漸增大，因此，發(fā)展大飛機產(chǎn)業(yè)是市場需求下的必然結(jié)果。

(二)我國大飛機發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)

目前，我國大飛機發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)主要有以下三個方面：

1.技術(shù)層面。大飛機對技術(shù)的總體要求是：安全、舒適、節(jié)能、可靠。我國雖在民機上取得了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，但在很多方面還較為薄弱，例如，發(fā)動機、氣動布局、氣動聲學、材料、工裝工藝、機載電子等方面，和國外制造商有一定的差距。

2.適航取證。適航取證是民用飛機是否能投入市場運營的關(guān)鍵，歐洲航空安全局(EASA)和美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)是主要的適航認證機構(gòu)。

適航取證是確保飛機滿足按公眾要求制定的可接受的最低安全標準(適航標準)的管理和技術(shù)實現(xiàn)過程，除了技術(shù)因素，也有一些其他因素的影響，比如國際形勢，李克強總理在與德國總理會晤時就明確提出，希望德方為C919取得歐盟適航認證提供支持，可見適航取證是我國必須面對的一大挑戰(zhàn)。

3.市場競爭。由于多年飛機設(shè)計及制造技術(shù)的經(jīng)驗積累，美國的波音、歐洲的空客公司、加拿大的龐巴迪公司以及巴西航空工業(yè)公司占有著絕大部分的民航市場份額，還有賽斯納、法國航宇、英國航宇公司等等，如何在如此激烈的市場競爭中脫穎而出，是我國面臨的又一項挑戰(zhàn)。

只有一流的飛機才能進入市場，我國大飛機發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)還有很多，如果能克服技術(shù)、適航以及市場方面的困難，相信我國的大飛機事業(yè)會迎來一番新天地。

四、總結(jié)

我國發(fā)展大飛機產(chǎn)業(yè)的建議如下：(1)應(yīng)借鑒歐洲多國合作的經(jīng)驗；(2)認清我們與航空發(fā)達國家的差距，不斷累積大飛機發(fā)展技術(shù)；(3)重視大型飛機技術(shù)研發(fā)，并通過國際合作開展基礎(chǔ)、應(yīng)用基礎(chǔ)研究；(4)多思考波音與空客的格局，結(jié)合我國國情，借鑒成功經(jīng)驗，形成自己的完整體制；(5)思考下一代大飛機的研制，更加地節(jié)能降噪、安全可靠、豪華舒適以及更低污染。

波音和空客兩大民機制造商都針對未來民機的目標制訂了遠景規(guī)劃和相應(yīng)的研究項目，擺開了劇烈競爭未來世界霸主地位的姿態(tài)。我們必須高度重視和加強創(chuàng)新研究以應(yīng)對未來嚴酷的挑戰(zhàn)。