特朗普发飙,波音控股巴航,空客白捡庞巴迪:大飞机博弈内幕
提要:没有内需市场支撑,战略产业很容易被欧美巨头扼杀。第三、第四大商用飞机公司巴航工业、加拿大庞巴迪的命运深刻说明了这一点。
特朗普发飙,庞巴迪白送
加拿大庞巴迪是全球第四大商用飞机公司,以生产支线客机起家。
近几年庞巴迪投入60亿美元巨资研发出C系列干线客机,和波音、空客直接竞争,但是销路却很差。
CS300,150座级别
庞巴迪不得不向波音和空客低头,寻求对方投资入股的可能性,但是却遭到了拒绝。于是,庞巴迪开始与中国谈判合作。这下引起了轩然大波。
波音公司指责加拿大政府为庞巴迪C系列飞机的研发提供了大量财政补贴,为后者获得了不正当竞争优势。
波音的忙不能不帮。2017年9月底,特朗普决定对进口到美国的庞巴迪C系列客机课以300%的惩罚性关税。这将导致庞巴迪失去美国市场。
经多方博弈,2017年10月16日,空客宣布用1美元象征性的价格收购加拿大庞巴迪C系列飞机50.1%的股份。
此举号称“宁赠友邦,不卖中国”。
空客宣布,将把庞巴迪C系列客机的生产线开设到空客的美国工厂内。这意味着庞巴迪C系列飞机将不再只是加拿大的出口商品,而是"为美国创造就业岗位的美国飞机",从而直接规避特朗普政府的300%惩罚性关税。
庞巴迪C系列客机正式成为空客飞机,CS100和CS300作为空客A220-100和A220-300销售。A220-100载客100-135;A220-300为130-160。
无可奈何,巴航工业贱卖
第二大商用飞机公司空客控股第四大飞机公司庞巴迪C客机,给第三大商用飞机公司巴西航空工业公司(Embraer)带来致命打击。
巴西航空只有接受波音的招降一条路可走。
巴西航空工业自1969年成立以来,已经向用户交付超过8000架飞机,是最成功的支线客机制造商。巴航工业近几年也研发了和庞巴迪C系列类似的150座级的E系列干线客机,但是和波音、空客直接竞争销路也出现了问题。
E195-E2,120–146座
2018年7月,波音宣布将获得巴西航空工业公司商用飞机业务的控股权。波音和巴航工业将成立合资企业,巴航商用飞机估值被大幅压低为47.5亿美元,波音控股80%。
2018年10月11日,Flight Global披露了协议的细节。协议规定,新公司将拥有巴西航空工业公司所有商用飞机的设计、制造、认证和销售,以及Embraer的三条商用飞机生产线:ERJ、E-Jets和E-Jets E2。公司将留在巴西,但波音公司将拥有“全面的战略和运营控制和管理”。
中国的大飞机之路
大国的核心技术是买不来的。加拿大宁可把庞巴迪50.1%的控股权白送给空客,也不愿意卖给中国。
当然,就是庞巴迪真想卖,中国也不会买。原因中国领导人已经说了:
2014年5月23日,中国领导人来到中国商飞设计研发中心。他说,中国是最大的飞机市场,过去有人说造不如买、买不如租,这个逻辑要倒过来,要花更多资金来研发、制造自己的大飞机。
中国的民用飞机产业已经取得了辉煌的成果:
90座级的喷气式支线客机ARJ21,2016年6月28日正式商业运营。目前累计订单达473架,已经交付成都航空7架,正在批量生产。
150座级的大型喷气式干线飞机C919,2017年5月5日首飞成功,目前101和102架正在加紧取证试飞,103架已经进入组装。目前累计订单已达815架。
由于现在民用航空是完全开放、自由竞争的市场,ARJ21和C919一出生就必须和世界上最先进的机型竞争,因此不能追求国产化率,必须采用最先进、最成熟的设备,确保性能优势,才能取得商业上的成功。
所以ARJ21和C919的发动机等大量关键的系统和设备都采用了欧美顶尖供应商的成熟产品。
在前两篇文章中:
《大飞机C919凭什么和波音空客竞争》介绍了C919相对波音737和空客A320的竞争优势;
《不经意之间,你可能已经坐过了国产喷气客机》介绍了ARJ21的竞争优势。
C919是一架非常漂亮的飞机,在气动布局、机体结构、动力装置、机载系统上,相比波音737或空客A320有竞争优势。
ARJ21虽然是70-90座的喷气式支线小客机,但丰满的机身提供了大空间。
上图为ARJ21客舱。90座的支线小飞机,乘坐体验居然和150座以上级别的干线客机波音737、空客A320差不多。
众所周知,在美国制裁之下,连中兴通讯这样的中国高科技公司都不得不停产濒临倒闭;那么ARJ21和C919目前取得的成就,会被贸易战扼杀吗?
要讨论这个问题,不能不回顾历史。
事实上,中国的大飞机产业受到的国内外阻力,由来已久。
运十的艰难历程
1970年7月,主席视察上海,说上海的工业基础这么好,可以搞飞机嘛。最后决定由上海主管,空军和三机部在人、物上大力支援。8月,航空工业领导小组的《关于上海试制生产运输机的报告》获批,定名708工程,飞机代号运-10。
运-10的立项背景,为后来的下马埋下了隐患。上海本身无法调动国家各部委的资源,而国家层面负责主管运-10项目的部门不断变化,经常出现间隙和无人负责的现象。再加上有人认为运-10是四人帮的“王洪文工程”,更导致了后来领导人的偏见。
上海飞机制造厂当时只是一个军用飞机修理厂,因此从全国各部门抽调了大约300多名技术人员到上海,各航空科研部门协作攻关,200多个单位协作配套。西安飞机制造厂设计科长马凤山任总设计师。
我们回顾中国军、民用飞机的发展史,尽管中国飞机设计奠基人徐舜寿明确反对“唯外国飞机论”,仿制派还是在多数时间都占了上风。自行设计的飞机,从50年代的教练机初教-6,到60年代的强-5,都经历了曲折。
初教-6是中国50年代自行设计的初级教练机,顶住了要求仿制雅克-18A的压力,取得巨大成功,产量约3000架。初教-6性能优异,以至于2015年又恢复生产。
初教-6在美国受到飞行爱好者欢迎,是美国保有量最大的中国产飞机,数量约250架。
强-5 强击机采用两侧进气,摆脱了苏式飞机机头进气的局限,一度被强制下马。
历经磨难的强-5宝刀不老,是当年中国出口创汇大户。最新改进型仍在服役。
而对于运-10,一开始有人强烈要求仿制图104、三叉戟,后来又要求仿制波音707。马凤山带领技术人员以我为主,博采所长。从技术上否定了图104不合理的发动机翼根布局。通过样机和风洞试验对比,选择了发动机翼吊布局。机翼的翼型,也通过7副模型的风洞试验比较,才确定下来。
设计人员根据比较,选取了苏联、欧洲、美国的规范,最后选定美国FAR作为设计规范。根据中国的特定情况,做出形式选择、参数匹配和工程综合,最终成功的设计、制造出了运-10。运-10一排6座,可载客150-180人。
1980年9月26日,运-10首飞成功。此后飞抵北京、哈尔滨、乌鲁木齐、郑州、合肥、广州、昆明、成都等国内主要城市,并七次飞抵拉萨。
运十试飞拉萨时总共运送了44吨紧急救灾物资。
运-10一共飞行107架次/155小时,最远航线3600千米,最大速度930千米/小时,最大起飞重量110吨,最高飞行11000米。各项飞行试验证明运-10飞机性能良好,可以在国内任何航线承担运输任务。
运-10机翼的高速性能比波音707要好,机场适应性好,最远航程超过8000公里,飞国内航线的经济性也比当时大部分进口飞机要好。
最难能可贵的是,运-10除了发动机,所有机体材料、几乎所有设备都是国产的。
通过运-10,中国已经建立了初具规模的设计、试验、制造大型客机的设施和能力;取得了一百吨级的大型客机、大型发动机以及配套的航空新材料、新成品和器件的初步研制成果,填补了中国民航工业在这方面的空白。有了这个基础,将来就可以发展各种类型的民航飞机、运输机、大型空中平台。
而为运-10配套研制的涡扇-8发动机,也获得了成功。
涡扇8发动机(代号915)是运10飞机的动力装置,属前风扇、短外函、轴流式双转子涡轮风扇发动机。起飞推力80.07千牛,起飞耗油率54.56公斤/千牛·小时。该发动机于1972年开始投料试制,至1980年底国家投资1.84亿元,共生产3轮计12台发动机。累计地面台架试车2200小时,空中试飞21小时46分。
通过涡扇-8,中国形成了有3000余人的航空发动机研制队伍,基本走完发动机研制工作的全过程。
1982年4月28日,装有国产涡扇8发动机的波音707飞机升空试飞。该发动机串装在波音707型第四发动机位置上,其余3台为美制JT3D-7型发动机。验证性试飞共进行13个试验项目,8个起落。飞行21小时46分,地面开车11小时05分。测试结果均符合设计要求。
1983年6月,上海市航空工业办公室召开涡扇8发动机研制成果总结交流会,认为已基本具备设计定型的条件和小批量生产的能力。1986年,“涡扇8发动机设计与制造技术”获上海市科技进步一等奖。
然而,自1980年运-10首飞成功之后,被要求下马的声音却越来越大。大飞机产业虽然多次呼吁“运-10飞机的研制工作不要停,队伍不要散,成果不要丢” ,但有人说,造不如买,买不如租;还有人说,这是四人帮搞的工程,要不得。
1985年,运-10最终还是不明不白的下马了。
运-10工程总共耗资3.5亿,包括修建厂房、修跑道和技术改造。涡扇-8耗资不到2亿。最关键的是整个产业链、人才、队伍,全部打了水漂。
市场换技术战略破产
造不如买。模仿汽车工业的以市场换技术战略,1985年4月12日麦·道公司与上海航空工业公司签订合同,中国购买的26架MD-82中上海总装25架。总装技术含量很低,只占整机份额的6%-8%。合同于1991年全部完成。
而为了给组装MD-82腾出车间,运-10的生产线被拆毁。
纤细的MD-82一排5座,最大起飞重量67.8吨,最大航程3200公里。
要知道,运-10是一排6座,最大起飞重量110吨,最大航程超过8000公里的大飞机!谋杀掉运-10,倒退回去组装一半大小的MD-82,只能说明某些人之无耻和利欲熏心。
1987年1月,原中国航空工业部与中国民航总局联合向波音公司、麦道公司、空客公司等国外6家飞机和发动机制造公司发出联合研制干线飞机的邀请。漫长的谈判持续了6年……
空客拒绝了中方的建议。中方转而希望和波音在737的基础上改型设计,也被拒绝。中方无奈放弃改型要求而提议合作生产150架737,波音则要求中方必须承诺波音的市场份额必须在70%以上才行。
最终,1992年3月,只有麦道公司同意了中方将MD90飞机的2轮起落架改成4轮起落架的要求。这既达到了中国民航总局提出的“提高中国国内机场的起降能力”的要求,又满足了原中国航空工业部“牢牢抓住设计主动权”的要求。
1993年,原中国航空工业总公司提出:以合作生产40架MD-90飞机为基础,以国际合作发展100座级飞机为突破口,实现立足国内研制生产180座级飞机的目标的“三步走计划”。
1993年2月,中国民航总局又向国务院明确提出,国内所有飞机跑道都已经改造完工,航空公司不再需要“2轮改成4轮”的MD-82T飞机。为此,国务院花费了近两年时间在双方之间进行协调,原本40架的飞机合同,最终改成:组装生产20架MD90飞机,中国民航总局直接向麦道公司购买20架MD90飞机。
1996年12月15日,波音公司用133亿美元合并了麦道公司。1997年11月,波音公司宣布MD-11、MD-80和MD-90系列飞机生产线将关闭。最后,在上海总装了2架MD-90,计划就终止了。
中国组装的麦道飞机,在工程结束之后美国特地派人来督促中方销毁相关资料,以维护他们的知识产权。
而同期中国预想中外合作研制支线客机的计划,也无一例外纷纷破产。这些没有飞起来的飞机有:ATFA(与麦道合作)、UHB(与波音合作)、MPC-75(与德国合作)、AE-100(与空客合作)......
1998年,在中国商用飞机历史上最大的国际合作项目AE-100项目宣布解散时,参加过中德民机合作项目MPC-75与AE-100项目的中国设计人员在北京告别。面对中国商用飞机产业吉凶未卜的前途,他们极其悲壮地喝了一次酒,几十号人站在北京的星空下掩面痛哭……
艰难重生之ARJ21支线客机
2001年,支线航空概念在中国兴起,全国23家航空公司纷纷拟定了支线发展计划。巴西ERJ-145、加拿大CRJ、意法ATR、德国多尼尔-328......航空公司汇总到总局的采购需求已经超过200架。
2002年6月14日,花了18个月,国家发展计划委员会终于正式批准中国航空工业第一集团公司新支线飞机项目立项。这就是ARJ21支线客机项目。
而为了平衡利益,航空工业第二集团公司组装市场巴西ERJ-145的项目也被批准了。
面对开放竞争的市场,中航商飞公司通过调研,把ARJ21飞机的竞争优势确定如下:
西部适应性:它能够在高原实现不减载飞行,而不像所有进口支线客机那样,夏日在高原飞行就必须减载;
舒适性:它有着特别宽的机身,客舱宽度为3.143米,比CRJ-700、ERJ-170等支线客机要宽0.4米;即使刚从波音737或空客A320下来,坐ARJ21的舒适性也差别不大;
经济性:它的直接使用成本要比CRJ-200等飞机低8%~10%。
ARJ21飞机比较小,发动机装在机翼上离地面就太近了,尾吊布局比较合理。
对比:蚊子一样纤细的日本MRJ是狭窄的4座布局,还在试飞就落后了。为了将发动机装在机翼下不得不在翼身连接处向下鼓起一个大包,增大了重量和气动阻力。
确定了ARJ21的总体设计,中航商飞带着资料到处走访航空公司,听取客户的意见。2003年9月17日,中航商飞公司正式与山东航空股份有限公司、深圳金融租赁有限公司、上海航空股份有限公司签署启动用户协议,三家启动用户共购置35架ARJ21-700飞机。
最早签订启动用户协议的是上海航空股份有限公司,但是,他们明确对原中航商飞公司表示“不要对外宣布”。经历种种变化,最后,成都航空成了ARJ21的初始用户。
没有行政命令,没有特殊待遇,市场、客户是ARJ21飞机唯一驱动力。
一出场,ARJ21就必须和世界最顶尖的机型竞争。
因此,早在ARJ21项目启动阶段,就确定了“面向全球,择优采购符合设计和适航要求的动力装置、航电设备等系统”的总体规划。
因为运-10的下马,中国的民用飞机产业链被扼杀了,中国机载系统企业没有一家企业的产品是经过CAAC、FAA或者EASA适航认证的成熟产品。
最后,ARJ21飞机的19家系统供应商全部是国外的。
不过,商飞不是简单的买产品,而是要求参与项目的19家成品系统供应商以“风险合作伙伴”的身份,按照“风险共担、利益共享、确保项目成功”的原则参与项目。商飞作为ARJ21-700飞机的主制造商,要求与其他飞机制造商同等的商业地位。
系统供应商的成套系统必须是低成本的产品;
必须自行承担系统研制和综合的研发费用;
必须向原中航商飞公司免费提供试飞和取证飞机上所需装机的完整系统;
必须在中国和全球范围内拥有良好的产品支援和客户服务体系。
9.11之后,全球航空业持续低迷,中国的市场前景成了新希望。2002年启动的ARJ21是全球唯一的新飞机项目,赶上了一个好时机,吸引了全球的供应商。
ARJ21-700飞机的系统由动力装置、航电、电源等24个系统组成,这些系统的研制是由原中航商飞公司提出系统设计要求和技术指标后,再与国外供应商进行联合定义,然后再由国外供应商进行研发,商飞公司对整个过程进行监控、评审、审批和适航审定,完成飞机的系统集成和综合。
一架飞机的价格中约四分之一是用于装机的发动机及其备件。商飞公司与美国GE公司、英国罗尔斯·罗伊斯公司、美国普惠公司以及法国斯奈克玛公司进行了“发动机—机体一体优化匹配”的谈判。法国的发动机是个全新的发动机,不够成熟;英国的罗尔斯·罗伊斯价格太贵;美国普惠公司的服务条件不好;最终GE公司的CF34-10A发动机入选。
GE公司推荐的CF34系列发动机是一款成熟产品,使用寿命达到15000千小时,而罗尔斯·罗伊斯公司提供的发动机只有6000千小时。CF34系列发动机已经获得近5000份的订单,庞巴迪公司、多尼尔公司和巴西航空工业公司生产的支线客机都用了CF34。
2002年11月4日,原中航商飞公司与美国通用电气飞机发动机公司在珠海签订合作意向书。作为唯一供应商,GE公司除了给出和庞巴迪公司、巴西航空工业公司同样的优惠价格,还提供了1亿美元经费支持。2003年,GE和沈阳黎明发动机公司签订意向书,合作部分零件的加工、装配和试车。
按照民航总局的有关规定,机场气温每升高1℃,飞机就得减载500公斤,如果不及时减载,飞机降落时就会出现“重着陆”。GE公司对动力系统的方案做出修改,以使ARJ21-700飞机在不减载的情况下依然能够在高海拔和高温地区飞行。
2003年,中国航空无线电电子研究所与罗克韦尔·柯林斯公司进行合作,共同承担ARJ21-700飞机航空电子系统有关项目的开发任务,其中包括软件验证、设备软件开发和系统开发领域的相关研究。
此外,派克哈尼芬公司提供燃油和液压系统,霍尼维尔宇航公司提供飞行控制系统。
2006年12月4日,商飞公司与法国萨基姆(SAGEM)公司签订驾驶舱控制系统合作协议。至此,ARJ21项目选定了美国GE公司、霍尼维尔公司、汉胜公司、柯林斯公司、帕克公司、欧洲利勃海尔等19家世界顶级系统供应商。
GE公司也帮助商飞公司与美国FAA建立了联系。2006年5月,FAA在上海设立办事处。因为ARJ21飞机19家系统供应商里有三分之二是美国的供应商,他们的利益体现在占机体价格40%的机载系统里面。
困难和挫折
人才断层。
由于运-10下马,长达20年的人才流失是民用飞机产业元气大伤。留下来坚守的有经验的老设计师年龄大,年轻人又没有经验,中间人才断层。而年轻有为、有一定经验的人才又不断跳槽。ARJ21机翼的设计师就换了3个,每个人离开都带走了经验,留下没有完成的方案。
最大的挫折是,2009年12月1日,最常规的2.5g试验,静力试验载荷达到87%时机尾龙骨梁竟然失稳被破坏了!这是一个低级错误,原因是龙骨梁的设计人员一年换了3个,龙骨梁的侧向失稳强度竟然没有进行过校核。
2006年2月,空客A380飞机进行2.5g试验时,机翼与两个发动机之间的部分就发生断裂,导致A380交付推迟了两年时间;2009年6月,波音787飞机在进行2.5g试验时中机身和机翼连接部位出现应力破坏问题,导致787飞机首飞时间再一次推迟。
商飞的所有4架原型机也停飞了。祸不单行,12月31日,第一次鸟撞试验也失败了,机头直接被射出的鸡打出一个大洞。商飞的强度计算能力受到普遍的怀疑。
卧薪尝胆6个多月后,2010年6月28日,2.5g试验终于成功了,试验的应变曲线和计算结果完美吻合,最终打消了对商飞能力的怀疑。
供应商延误
由于经验不足,按照国际惯例只需要6~8个月时间的联合定义工作(JDP),ARJ21项目却用了32个月的时间。
而在详细设计的过程中,原中航商飞公司又更换了80%经过联合定义确定的系统设备。
因为时间的拖延,供应商所承担的风险投资费用也在不断地增加,为了弥补损失,供应商开始对JDP阶段发生的所有设计更改收费。供应商也逐渐开始雇用中国设计师来取代本国设计师的工作,这样可以为公司节约不少成本。
市场环境也在变化。波音公司启动了波音7E7计划;俄罗斯苏霍伊公司“超级喷气100”支线客机;日本三菱重工业公司MRJ项目也先后宣布启动。供应商们纷纷将优秀的人力资源投向了这些新的飞机项目。
波音787飞机延迟交付,霍尼韦尔公司的大部分人力资源流向了波音787项目,造成ARJ21项目人力资源不足。2008年3月28日,原中航商飞公司对外界宣布,由于ARJ21-700飞机关键系统供应商未能按时提供试验条件,首飞时间推迟。
成功
2008年11月28日,ARJ21终于首飞成功。然而,这还只是第一步。
从2003年9月25日ARJ21型号合格审定会议算起,到2015年11月29日正式交付航空公司,12年零两个月,一路行来,委实不易。52项极端气象条件试验试飞,54项美国联邦航空局审查,398条适航审定适用条款,3418份符合性验证报告,8220次失速试飞,30748公里环球试飞……
2016年6月28日,ARJ21终于在成都航空投入正式商业运营。
大飞机
2008年,航空工业战略整合,中航一集团和二集团合并成为中国航空工业集团公司,中国商用飞机有限责任公司成立,C919大飞机项目启动。
2017年5月5日,大飞机C919首飞成功,飞行70分钟。
波音737是50年前设计的飞机,空客A320是30年前,虽然历经修改和升级,但是主体的气动设计和操控设计都无法有大的变化,否则不如重新设计全新的型号了。
A320相比波音737后来居上,就是后发优势;而C919性能超越前两者,也是后发优势。《大飞机C919凭什么和波音空客竞争》介绍了C919相对波音737和空客A320的竞争优势。
C919先进的驾驶舱
通过大飞机项目的技术攻关,中国掌握了5大类20个专业6000多项民用飞机技术,加快了新材料、现代制造等关键领域的突破,形成了全国22个省市、200多家企业、20万人参与的大飞机产业链。尤其主要的是,收获了一支平均年龄35岁的人才队伍。
通过C919项目,国外供应商也和中国企业合作,成立了16家合资企业。
和ARJ21几乎所有机载系统都是国外供应商不同,C919最重要的航电系统、飞行控制系统是自主设计的。
航电系统是飞机的大脑和神经,是承担飞机上几乎所有数据交换功能的综合系统。飞行控制系统则是机载系统中最复杂的,直接控制飞机的飞行,是最核心的系统。
虽然C919先期选用了CFM的LEAP发动机,但是同时也启动了国产发动机项目,目前国产发动机验证机已经完成了点火试车。
2017年5月,中国商飞与俄罗斯成立了合资公司,CR929双通道大型宽体客机立项。C919是80吨级168座中程客机,CR929是250吨级300座远程客机,航程12000公里。预计2023年首飞。
从支线客机ARJ21、大飞机C919到远程宽体客机CR929,中国民机齐头并进,未来无限。
贸易战与中国民机工业
中国的民机用了很大比例的欧美供应商,那么贸易战会扼杀中国的飞机产业吗?
要知道,未来20年中国预计需要6800架客机,这是全球最大的市场。
大飞机全部都是全球产业链,波音、空客都采用和目前中国商飞同样的飞机商-供应商模式,中国本身也承担了大量波音、空客的外包制造项目,一损俱损。如果因贸易战阻止对中国的系统、设备供货,无异于自杀行为。
更何况,中国的军用运输机运-20已经成功。
运-20可是220吨级别的大飞机,航程8000公里。从技术上,也是可用的,只是效率、经济性、舒适性不如民机。
当然,中国还有战略产业高铁。
如果真的出现极端情况,贸易封锁,中国民机行业的确会度过一段困难的日子,可是中国民机的整个产业链已经有了,人才有了,只需资金和时间,中国的大飞机还是一样会飞起来。
到时候,欧美丢掉的可是世界最大的市场,而中国民机工业只是损失一点时间,换来的将是全产业链的自主。
从这种意义上来看,贸易战是好事。和其他中小国家甚至日本不同,中国的巨量人口,能够提供全产业链所需的人力资源。
因此,贸易战中国必胜。
参考:
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