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中国制造与产业升级 “大飞机产业”预热 |
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| http://cn.newmaker.com
6/12/2007 2:38:00 PM
殷轶良
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A、前期热身相关行业即可直接参与
试验机/技术验证机往往综合了各学科的最新技术，必须经过飞行验证来测试其可靠性、兼容性，而相关行业不需要做大的改动、大的投资，就可以为试验机/技术验证机提供部件。
试验机/技术验证机往往综合了各学科的最新技术，许多技术数据、物理现象只有通过飞行验证才能获得。新的航空技术、航空设备，为减少型号研制的风险、提高科研投资的效费比，必须经过飞行验证来测试其可靠性、兼容性。
试验机/技术验证机不能跳跃式发展，只能在现有成熟飞行平台上改装而成。目前，我国掌握的成熟大飞机平台只有“运十”，所以大飞机计划第一步无疑应该让“运十”复飞（试验机），尽快掌握相关数据。鉴于“运十”2号机机体已经老化，新建以“运十”为基础的技术验证机也是当务之急。同时，“运十”的图纸数据都在，再佐以这二十年来我国掌握的相关成熟技术加以改进，尽快制成上天应该没有问题。由于原来的“运十”2号机飞行时数太少，相关飞行数据欠缺，因此只有重新飞行摸索，这也为新工人新工程师提供了实践机会。
目前，航空工业有经验的老设计师年龄越来越大，而市场经济又使得一批年轻有为的、有一定经验的设计员跳槽，人才储备面临着危机。年轻的技术员掌握了很多现代的技术理论知识，但先进的技术总是由以往技术积累和发展起来的。如果没有经过实际设计的体验，没有老设计师的传帮带，他们的经验也只停留在纸上谈兵阶段。如果再摸索着设计，势必要耽误很多时间和走很多的弯路。
如果试验机/技术验证机计划启动，国内的制造厂家就有了难得的机会。相关行业不需要做大的改动、大的投资，就可以为试验机/技术验证机提供部件，也是为大飞机计划热身。
大飞机专项固然面临着很多困难，但总体设计、系统集成、系统优化一向是我国的强项。其中，系统集成系统优化说得通俗一点，就是让现有材料技术排列组合发挥最佳性能。如从原苏联引进的米格25，就是我国利用外国系统优化的典范。另外，我国的航天技术、导弹技术，就是中国系统集成、系统优化的典范。客观地讲，我国达到世界一流水平的零部件不多，但经过系统集成、系统优化后，总体性能却也能达到世界一流。
B、产业化进程七大行业将有巨大升级机会
大飞机工程非常庞大复杂，一架大飞机就有300万到500万个零件。航空工业固然可以借此得到质的飞跃，但绝大部分业务都得外包。原航空体系之外的电子、机床、冶金、电气等工业企业，将有机会给大飞机提供成套设备、成套工程、系统服务。因此，在为大飞机工程减少技术负担的同时，也大幅度促进自己的产业升级。
电子工业再获发展推力
振兴装备制造业十六个重大专项中，第一项就是“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件”。近年来，我国的电子工业取得了巨大进步，国产航空电子系统已越来越成熟,但还仅限于军用，民用航空电子基本是进口的。
实际上，从整个电子行业全局看，中国无非是充当了一个组装加工厂的角色，利润非常薄。同时，大多数中国企业设备陈旧、工艺落后、管理松散、智力开发和人才培养滞后，新品开发能力不足等问题严重制约着我国电子元器件产业的生存与发展，更要命的是核心元器件基本上依赖进口，民族半导体制造工厂几近覆没。因此，我国的电子行业始终处于低水平、高成本、小规模、分散经营的状况之中，主要的特点是：传统产品多，新型元器件少；有引线的多，片式化元器件少；技术含量低、搞配套的企业多，搞高科技成套设备的企业少；依赖于国外基础材料和设备进行简单再生产的企业多，具有自主知识产权出口创汇的企业少。
据了解，电子设备占飞机总价的30%以上，如果民族电子工业不能振兴，大飞机对电子工业的拉动作用就极为有限，甚至会变成外国产品组装线，产业升级和国家安全就无从谈起。如果说信息化社会的发展为世界电子工业插上腾飞的翅膀，那有着巨大市场与国家意志力的大飞机项目的展开，必将成为中国电子工业走向世界巅峰的推动力。
机床工业随“机”起飞
数控机床是装备制造业的“工作母机”。当今世界，数控机床的水平和保有量，已经成为一个国家制造业水平、工业现代化程度和国家综合竞争力的重要指标。《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》中都明确指出，重点发展高档数控机床、重大成套技术装备、关键材料与关键零部件等重大专项。
航空航天工业产品零件的特点是耐高温、高强度、难加工，同时合金材料和复合材料多、复杂结构件多、工艺要求高。大飞机的梁、框、肋和壁板的毛坯所用的板材或锻件，都是重则几百公斤甚至数吨的大块头，得用重型、超重型机床加工。毛坯75%~95%的材料都得被车磨镗铣掉，因此需要大型、高速、精密、多轴的高性能数控落地铣床、加工中心、大型五面加工设备（已研制）、主轴AB主轴摆动的五轴立式加工中心（已研制）；发动机机匣加工需要用精密加工中心和坐标镗铣加工中心；发动机涡轮叶片和叶轮加工需要用五轴立式加工中心（已研制）、五轴高速龙门铣床等关键技术设备；还需要大量高刚性、高效率的专用机床和柔性自动生产线。
除了机床之外，国产的多通道模块化数控系统也于去年问世，可同时实现铣、磨、钻等16个以上工序的加工及动作，特别是一次装卡技术极大地提高了工件加工精度。而以前国内生产的五轴联动数控系统，只能同时完成一个工序的加工。目前，“全数字总线开放式高档数控系统”也已成功装配到国产机床上。
尽管形势喜人，但国产数控机床与进口数控机床仍有较大差距。一直以来，国外对我国先进数控机床的进口进行技术封锁，因此我国的高端数控机床将会随着大飞机项目的启动而获得突破。
另外，机床行业不仅要为飞机制造厂设计、制造、安装机床、柔性生产线和加工中心，还要争取为飞机制造厂提供咨询建议、设备成套、工程承包和交钥匙工程等一揽子服务。因此，大飞机制造给了机床工具行业难得的发展机会，机床行业将借此完成产业升级。
锻件与冶金行业“起飞”的平台
中国的锻件制造一直是个弱项，航空锻件等高品质高精度锻件基本依靠进口。以前很多必需的锻件，都是用铸造或自由锻造的方式代替，浪费多、成本高还是其次，最主要问题是质量不过关。加工大飞机的大梁、桁架、发动机叶片、龙骨、舵翼的液压随动系统需要大吨位的水压机，大型壁板成形也离不开锻压机械。
大型模锻液压机是关系国家安全、经济发展的战略性设备，也是航空制造业的基础性设备。目前，8万吨大型模锻液压机已落户西安阎良国家航空高技术产业基地，这将对我国航空基地的整机制造产业起到重大推动作用。同时，全国各地还上马了十来套万吨以上自由锻液压机。因此，由于相关设备已经具备，目前最重要的是技术和工艺问题，这也是我国锻件及产业能否升级的关键之一。
据了解，“运十”机体过早出现“疲劳”，主要就是材料问题。长期以来，我国冶金行业大而不强，高技术、高工艺、高附加值的产品稀缺。很多高级合金需要进口，甚至连一些特种螺钉都得依靠进口，并在国际市场受到严格的限制，更谈不上宽体客机用的合金材料。
目前，我国的特种钢、高硬度铝合金、钛合金、镁合金、钨铜合金等材料的发展基本成熟，而大飞机项目的展开为我国钢铁和有色金属行业提供了“用武之地”。
复合材料与通用部件将跨越式发展
近三十年来，高端的非金属复合材料，一直是我国工业发展中的一块硬伤。大飞机要用大量的树脂基、纳米级、碳纤维复合材料和航空塑料，以减轻重量降低油耗。复合材料是高科技行业，是未来工程发展方向，必须借大飞机项目促进行业的跨越发展。
目前，波音、空客有雄心勃勃的复合材料应用计划，预计可占飞机总重的40%~50%。当前，复合材料最发达的是日本，它也是波音和空客的主要复合材料供应商。
在通用部件方面，如液压系统的机电液一体化机械、油气管道、阀门、密封件、轴承、气动元器件等等，大飞机对这些产业的推动作用也是难以想像的。目前我国的这些行业基本都是中低档产品当家，高档产品极其欠缺。特别是旋转机器的“心脏”———轴承，目前我国的航空轴承基本依赖进口。
据了解，二战时美英轰炸德国，首先轰炸的是轴承厂，由此可见轴承在一个国家工业发展中的地位。大飞机产业化后，我国的通用部件制造将达到世界一流水平。
电气高端产品获发展机遇
仪器仪表属于高科技行业，大飞机需要大量的仪器仪表。目前，我国对仪器仪表产品市场需求总量的52.87%需要进口，中档产品以及许多关键零部件国外企业占了60%以上的市场份额，而大型、高精度的仪器仪表几乎全部依赖进口。
国产仪器仪表普遍存在的问题有：产品可靠性较差，MTBF（平均无故障工作时间）要比外国产品低1～2个数量级；性能、功能也比较落后，在测量精度上要比外国产品差1个数量级。大飞机项目的开展，为国内仪器仪表企业发展高端产品提供动力。
据了解，我国不是没有研制航空仪器仪表的能力，但由于仪器仪表属于高科技行业，研制活动需要大量资金而且风险高，因此急需国家支持。目前，我国航空体系内企业能生产一部分航空仪器仪表，大量的仪器仪表要靠航空体系外企业生产。
另外，发电机、油泵、电缆等电气产品，目前基本上还是由航空体系内的厂家制造，但由于规模上不去而降不了成本。业内人士指出，大飞机是要面向市场大量生产的，因此航空体系外的企业有大量机会。
相关报道:我国大飞机项目的四个突出特点
市场化的运作方式
大飞机专项是国家重点工程，国家已决定采用市场化方式运作。也就是说，在飞机研制中会打破行业界限，打破体制机制限制。
有专家指出，以前的“运十”本身也是行业大协作的产物，其运行方式也比较先进，之后我国的航空工业体系企业慢慢形成了不利于解放生产力的闭式循环。
据悉，我国将成立大型客机股份公司，可能将由政府、地方、国企、民间资本共同投资。按照市场化方式运作，让非公企业参与大飞机研制，就说明了中央决心引入竞争机制。因此，非航空体系企业将获得与航空体系企业同等的竞争机会，这对相关行业来说是一个巨大的利好消息。
立足自我创新但不闭关自守
我们知道，“运十”当时就是在大量吸收国外先进技术基础上，实现的自我创新。现在我国航空人才不光大量散布在波音、空客，还大量散布在各类基础产业实验室。因此，要采用相对优惠的措施，吸引海外游子归国效力，同时要聘请外国专家以提升我们的研制水平。在这方面，对于非航空体系的工业行业也应如此。
对于大飞机项目来说，集成创新是我们最现实的选择，而企业、产业升级的过程就是一个不断创新的过程。因此，也可以这么理解：大飞机项目就是一项政府采购，企业只有不断向高新技术进军，才能为企业也为国家民族赢得宝贵的产业升级机会。
只准成功不准失败
只准成功是指研制成果一定要成功，产业化一定要成功；不准失败不是指研制型号不允许失败，而是指研制项目不允许失败。发展大型飞机项目周期长、投资大、困难多、风险高，需要十几年甚至更长的时间才能取得成功。在这样长的周期内，如果没有法律法规的保障，很可能会因为机构、人事等因素的变化导致项目中途下马。用法律法规的形式将这项计划确定下来，将是一个稳定的可持续的保障。组建大型客机股份有限公司，就是不让大飞机重蹈“运十”的覆辙。而让法律专家参与大飞机立项论证，也说明了国家对此的长远规划和坚定决心。
技术与意志是决定因素
在具体的大飞机研制中，资金是重要因素，技术是决定因素；物质是重要因素，意志是决定因素；装备是重要因素，人是决定因素。在技术相对落后的事实面前，能不能发挥人的主观能动性至关重要。
可以预见，波音、空客等企业必然会对我国的大飞机研制采取技术封锁，或者是用一些已经落后的技术来搞“技术合作”。因此，我们不能重蹈覆辙，自主创新以我为主的决心不能有一点点犹豫和动摇，因为关键领域核心技术是买不来的。
相关链接之一:大飞机发展始末
1970年8月，中国第一个大飞机项目“运十”正式启动，并于1980年9月26日首飞上天。
从1985年2月起，耗资5.377亿元人民币研制的大飞机“运十”就一直停放在上海飞机制造厂的一个角落里。仅比欧洲空客晚两年起步的我国大飞机制造业，自此举步不前。
20世纪80年代中期，中央提出飞机工业发展“三步走”计划：第一步是装配和部分制造支干线飞机，当时主要是装配麦道80/90系列飞机，由麦道提供技术；第二步与国外合作，联合设计研制100座级飞机；第三步是2010年实现自行设计、制造180座级干线飞机。
但“三步走”没有走下去。1997年8月，波音并购了麦道公司，波音决定停止MD-90在全球生产。1998年，空客终止了AE-100项目。于是，一切有关大飞机的研制工作彻底停滞，大飞机研制彻底搁浅。
2003年11月，国家科技部组织的“大飞机项目论证组”开始调研和专家论证。到2004年年中，论证工作基本结束。
2007年2月26日，国务院总理温家宝在其主持召开的国务院常务会议上，听取了大型飞机重大专项领导小组关于大型飞机方案论证工作的汇报，原则上批准大型飞机研制重大科技专项正式立项。
相关链接之二:“运十”简介
“运十”飞机的研制始于1970年8月，1980年9月26日首飞上天。“运十”飞机的客舱按混合级布置为124座，头等舱16座，排距1.05米，旅行舱108座，排距0.88米。全经济级布置149座，排距0.88米；按高密度布置（排距0.7366米）可达179座。
“运十”飞机的最大起飞重量110吨，最大商载25吨；最大巡航速度974公里/小时；最大商载航程3150公里，5吨商载航程可达8300公里；最大加油量51吨，实用升限1.2万米。
“运十”飞机共研制两架，其中01架用于静力试验，02架用于飞行试验。静力试验结果表明“运十”的静强度完全符合设计要求，飞行试验结果充分说明该机具有良好的飞行品质。“运十”从1980年9月首飞成功到1984年共飞行了130多个起落、170多个飞行小时。先后飞抵北京、哈尔滨、乌鲁木齐、郑州、合肥、广州、昆明、成都等国内主要城市，并七次沿“死亡航线”飞抵拉萨，成为首架飞抵拉萨的国产飞机。
“运十”迄今保持的记录有：“运十”飞机是第一架国产喷气式旅客机；“运十”飞机最大起飞重量高达110吨，是最大的国产飞机；“运十”飞机最大航程长达8300公里,是飞得最远的国产飞机；“运十”飞机最大时速（真速）达974公里，是飞得最快的国产运输机；“运十”飞机的实用升限高达1.2万米，是飞得最高的国产运输机；“运十”是第一架按英美适航条例（CAM4b和后来的FAR25部）设计的国产飞机；“运十”飞机是第一架飞抵拉萨的国产运输机。
“运十”总体数据如下：速度，最大巡航速度（100t，8000米）∶974公里/时（真速）；经济巡航速度（100t，11000米）∶917公里/时（真速）；最大巡航高度12000米（39370ft）。
航程，15吨商载、M=0.82、巡航高度11000米∶6400公里；5吨商载、M=0.82、巡航高度11000米∶8300公里。
机组/乘员，机组为5人驾驶制、4个服务员；乘员为混合级124人。其中，头等舱16座、排距1.05米/41.34英寸；经济舱108座、排距0.88米/34.65英寸;全经济级149人、排距0.88米/34.65英寸;最大起飞重量110000kg（242500lb）。
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