让历史告诉你,中国航空业是如何从无到有,鹰击长空的
遨游天空,自古以来就是人类的夙愿。受鸟类飞行的启发,最初的尝试只是单纯地模仿鸟类飞行的试验。15世纪,达·芬奇的仆人曾用模仿鸟翅膀制成扑翼机来做飞行试验,不但没飞起来,还因此摔断了一条腿。
借助气球升空,是人类飞行的前奏。气球里充满了比空气轻的气体,借助空气的浮力升空飞行。1783年11月21日,法国人蒙特哥菲尔兄弟,用麻布和纸制成了一个直径为15米,高22.75米,重785公斤的大气球。在巴黎观众众目睽睽之下升起,气球底部的围圈里载着物理学家罗泽尔和达尔朗德侯爵。热气球升到了约1000米的高空,留空25分钟,在巴黎上空飘行了12公里后安全降落。
气球制造简单,但只能随风飘游,很难按预定的航线飞行。为了控制气球的方向和提高速度,人们在气球上增加了动力装置,这就是后来的飞艇。1852年,法国人吉法尔制造了世界上第一艘带动力的载人飞艇。直到上世纪三十年代,飞艇还担任着航空运输任务,穿梭于欧美大陆之间。
滑翔机是另一种没有动力装置,依赖固定翼航空器,可用绞盘车或汽车牵引起飞,不过更初级多是从斜坡上滑行到空中。在上升气流中,滑翔机可像老鹰展翅那样平飞或升高,称之为翱翔。20世纪初,美国的莱特兄弟开创了人类航空新纪元。1903年,他们制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机——“飞行者”1号,。中国航空业起步只比美、英、法三国稍晚一点,在1911年也拥有了自制的飞机。
1914年,北京南苑航空学校修理厂厂长潘世忠,就设计制造出了一架双翼飞机推进式双座军用飞机。从1918年到1920年,中国共成立了5家飞机制造厂:马尾海军制造厂、广东飞机制造厂、杭州飞机制造厂、南昌飞机制造厂、成都飞机制造厂。不过很可惜,中国航空业起了个大早,却赶了个晚集。在军阀割据和混战的情况下,航空力量各自发展,缺少统一共识,更谈不上长期的规划,建成独立自主的航空工业体系。航空材料、发动机等核心技术逐渐落后世界,所造的飞机质量也参差不齐。
活塞式航空发动机,跟我们现在汽车上用的发动机原理基本类似。只不过汽车行驶靠活塞式发动机驱动车轮产生前进的推力,而飞机的飞行则是靠活塞式发动机驱动螺旋桨产生前进的拉力。中国军队当时装备了美国、苏联、法国、意大利等国产的“万国牌”飞机。尽管抗战前夕各地区、各派系的航空队划归统一领导,但到抗战全面爆发时,中国航空工业的 “先发优势”早已丧失殆尽。1916年,日本才建立第一家作坊式的航空工厂。二十年时间奋起直追,建成了完整的航空工业体系。用自制的飞机彻底武装了日本的陆、海军航空兵。截至1937年8月14日,日本陆军航空队约有飞机1480架,海军航空队约有飞机1220架。
全面抗战爆发后的3个月时间内,中国航空力量便在几次空中对决中消耗殆尽。1937年,苏联出于远东局势的担忧与中国政府签订条约,输送飞机,派志愿航空队参加中国对日作战。1939年,中国空军经过整训、补充,飞机从135架增加到215架。日军至1939年底,陆军有1730架飞机,海军共计3040架,力量相差悬殊。到1941年,中国空军仅余65架飞机。1941年初,苏联将其志愿队全部撤回国内,并停止了向中国供应飞机。中国空军不得不实施“避战策略”,以保存实力。
珍珠港事件后,美国想利用中国来牵制日本。1942年,美驻华航空特遣队成立。罗斯福总统1944年9月18日在信中要求中国出兵缅甸北部。中国空军在美国的输血下,重新成为一支武装力量,继续在抗日战场上浴血奋战,直至抗战胜利……
歼教-1
航空工业,不论对于保障国家安全,还是促进科学技术与国民经济的发展,都有着非常重要的现实意义。新中国成立前,中国的航空工业仅能达到对飞行器简单修理的水平。整个中国军队只有不到二百架的飞机,这还全是在战场上缴获的。开国大典之前,我军能用来调度飞行的飞机只有26架,空军检阅太寒碜怎么办?伟人大手一挥:飞两遍。
1951年,为满足朝鲜战争及未来国防建设的需要,航空工业局成立。在先有空军后有航空工业的特殊环境下,中国航空人拼命追赶。在苏联老大哥的帮助下,仅用5年多的时间,我们就完成了由修理飞机到造飞机的历史跨跃。
1954年7月3日,成功首飞了初教-5(仿制雅克-18)初级教练机和1956年7月19日,成功首飞了歼-5(仿制米格-17)高亚音速喷气式战斗机(中国航空工业这个学生,已经有模有样了)。在此背景下,第二机械工业部决定开始自行设计飞机。1956年8月2日,经航空工业局批准,新中国第一个飞机设计室——沈阳飞机设计室,主任设计师为徐舜寿,副主任设计师为黄志千、叶正大。
为了将纸面上的飞机造出来,徐舜寿决定在打样设计结束后制造全尺寸的木质样机,沈飞专门从上海请来了八级木工陈明生。陈明生带领一个木工组,只用了不到100天的时间,硬是将“歼教1”的木质样机交了出来。1958年7月24日,中国自行设计的第一种亚音速喷气式飞机歼教-1(英文:ShenyangJJ-1)完成总装。通过歼教-1飞机的设计实践,中国达到了培养航空人才、锻炼设计队伍的目的。在歼教-1项目研制人员的名单中,除了总设计师徐舜寿外,还有后来在中国航空领域里著名专家:叶正大、陆孝彭、屠基达、程不时、顾诵芬、陈一坚。而歼教-1飞机首飞的试飞员于振武,也在30年后晋升为中国空军司令。歼教-1的研制队伍,几乎算是新中国航空事业的摇篮。
大飞机“运十”搁置
50年代中期,南昌飞机制造公司引进了苏联40年代设计的安-2运输机的设计资料和原型机。在苏联专家的指导下,开始设计制造中国的第一种民航客机运-5。该机的原型机于1957年12月定型并首飞,1958年由320厂批量生产,当年即生产了90架。双翼单引擎的小型飞机,其载客量、航程及改进潜力十分有限,最多只能是练练手。
1956年,苏联在图-16的基础上成功研制了第一型喷气式客机图-104。1968年,中国通过模仿苏联图-16轰炸机制造出轰-6轰炸机并试飞成功,并1969年批量生产。那能不能在轰-6的基础上,也设计一个大型客机?“大型客机”是指重量在100吨以上、载客超过100人、航程超过5000公里的喷气客机。当时,只有美国和前苏联具备制造大型喷气客机的能力,如今著名的空中客车公司,当年与中国都站在同一条起跑线上,研发仅比中国早两年。
1970年7月20日,指导员到上海视察:“上海的工业基础这么好,可以搞飞机嘛。”一个能让卫星上天、原子弹和氢弹相继爆炸的国家,于情于理都不可能允许头顶上的天空,缺少自己的大型民航客机的。1970年8月,决定三机部(航空工业部的前身)与上海联合研发“运-10”大飞机,代号为“708工程”。全国动员,分布各地的四十多家飞机设计研究所、工厂、航空院校的教师等300多名科技人员齐聚上海。
1972年2月21日,美国总统理查德·尼克松乘坐“空军一号”——波音707飞机访问我国,这意味着中美关系解冻。同年,中国民航就获准订购10架波音707客机。中国航空界就有了一个接触、了解、学习西方先进技术、适航标准、参考样机的机会。
运十的研制基本上是以轰-6技术为基础,同时借鉴了国际民航客机的经验和标准。运十的气动设计吸收了英国的技术,结构设计和系统综合则参考了美国波音707的技术。研制运十飞机,采用了近百项新材料、新标准、新工艺。这一切成果都是中国航空人,在难以想象的海量工作和极其艰苦的环境里完成的。1975年6月,全部设计图纸完成。1976年7月,上海飞机制造厂制造出第一架运-10用于静力试验。1980年6月,运十飞行试验机(装普惠公司生产的JT3D发动机)制造完成,1980年9月26日在上海大场机场首次试飞成功。
运十的首飞和常规试飞成功后,就开始了一系列航线试航——从上海直飞北京、哈尔滨、广州、成都,并以110吨最大起飞重量,直飞乌鲁木齐(航程3660公里),从广州到昆明机场,再从成都到拉萨。这期间,运十飞越了祁连山、大雪山、唐古拉山,飞越金沙江、澜沧江、雅鲁藏布江,到达过海拔3540米的拉萨贡嘎机场。适逢西藏遭灾,运十便在试航的同时执行抢运救灾物资进藏的任务,连续七次进藏,每次都成功地完成任务。西方对我国的运十研制成功给以极大关注。波音一位副总裁看了飞机,了解了情况之后说:“如何研制大型喷气式运输机,你们也毕业了,我们不过早毕业而已”。道格拉斯一副总裁看了飞机之后说:“你们航空工业一下子赶上来了15年”。
运十虽然在1980年成功首飞,但还有大量的试验工作没完成。同期的国产涡扇-8发动机的研制并不顺利,漏油问题严重。面对拼命挤入中国市场的西方各飞机制造商,民航局态度迟疑:是买现成的飞机,还是坚持独立自主造飞机?1981年6月18日至24日,上海市邀请时任上海交大校长的范绪箕任组长,及航空、冶金、化工、经济方面共55名专家,对运十飞机项目进行评审,结论是:“工程不能停,成果不能丢,队伍不能散。”
1982年起,运十研制却基本停顿。1983年初上海市计委和国防工办再向国家计委作了报告,请求立即恢复和继续完成第三架运十飞机的总装研制工作,并表示上海愿意承担一半的经费(约为1100多万元),但报告无任何回复。运十项目最后连购买航空煤油的钱都没有了,万般无奈之下,上飞厂决定让运十飞机机载八吨蔬菜去哈尔滨贩卖,赚点小钱来购买航空煤油,来继续各科目的试飞。1984年6月4日,上海飞机研究所219名工程师联合签名写信给国家领导人呼吁,不要花巨额外汇组装MD-82,建议在运十的基础上发展我国民航工业,意见并未被采纳。1986年,国家财政部又否决3000万元人民币研制费用预算,运十最后只能选择停飞。
运十总共花了多少钱?从1970年立项到1986年下马,总投资5.4亿人民币(里面包括延长试飞的跑道、建立大型厂房和实验室等技术改造项目)……再加上1980年代初,上海研制方向国家申请追加的发1.7亿元研制资金和1.6亿流动资金。此外,国家还有为涡扇8研制另外投入1.84亿元,总计10.54亿元。
很多吗?只用10亿人民币,国产喷气式客机就从无到有,到零部件大部分自主设计制造。这结果,我们不是更应该偷着乐吗?平摊到一年才花掉几千万元的投资,难道国力真的无法承受了吗?1986年国家财政收入是多少?2122亿!
运十项目搁置,大飞机产业链就随之断裂。研制时,发动机、航电系统包括线缆都是自己做,仅在上海就有多达30多家无线电配套厂做配套。当厂房和设备拆除,人员流散,相关航空技术我们就没办法再去积累和升级了。主要部件甩给各国供应商是轻松了,但只要人家供货不及时,你的大飞机就只能等米下锅。北航每年有那么多优秀的毕业生,可这些年轻的工程师,有谁做过大飞机项目呢,人才都荒废掉了!“工程不能停,成果不能丢,队伍不能散”的“三不能”,成了“工程全部停,资料丢了,队伍散了,而且无人负责。”
单单从1980年至1998年,中国累计花费150多亿美元买了500架飞机。美国正是在成功研产波音707和道格拉斯DC-8以后,登上大型飞机工业霸主宝座,取得巨大的经济效益和社会效益。欧洲空客公司从研制A300飞机起步,终于在2004年的市场销售额上超过了波音公司,成为商用飞机制造行业的新霸主。
C919、CR929再出发
40多年来,围绕着要不要研制中国的大型民机;坚持自主创新,研制有自主知识产权的中国大型民机,还是通过国际合作,生产国外开发的先进大型民机;先研制大型民机还是支线飞机;先研制大型民机还是大型军用运输机等争议不断,我们浪费了太多太多的时间和机遇了。
中国商飞的C919是继运10夭折之后,我国自主研制成功的又一款民航大客机。目前总订单数超过1000架,已经进入高强度试飞阶段。与完全独立自主造大飞机的运十不同,C919的研制生产采用“主制造商-供应商”模式,中国航空业又回到了赛道。
在C919立项之初,同样遭受到了国外航企的“特别关照”。即便欧美不给我们适航证也没关系,因为我们瞄准的二三十年后的中国的市场,期望能够与美国波音、欧洲空客巨头三分蓝天。C919客机渐入佳境,新一代宽体客机项目CR929也正式提上日程。CR929远程宽体客机是中国和俄罗斯联合研制的。前苏联民用大客机也曾称霸天空,由于对客机的燃油经济性、舒适度、节能环保效率考虑不足,才在后半程落后。联盟解体遗留下来的苏联民机产业四分五裂,陷入长期停滞状态,俄罗斯彻底失去与西方再战的能力。西方是不可能给俄罗斯市场和资金的,也看不上他们的技术,而我们就不一样了,中俄合作完全可以发挥彼此的优势。
波音一直陶醉于自己的全球化布局,把零件全世界外包,从而取得最高的商业利润。新机体开发根本没有动力,只想着用经典的波音737客机无限改装,就是破坏气动也在所不惜。2018年10月29日狮航客机坠毁,2019年3月10日8埃塞航客机坠毁,两起事故送掉三百多条人命。都是因为波音盲目追求利润,在老飞机设计上强行加装大功率发动机,推出了气动布局有致命缺陷的波音737max所致。
中国的C919、CR929民用大飞机、长江1000a民航发动机,现在看似还技不如人,但背靠未来潜力广阔的中国市场,中国航空业完全有底气,与统治人类天空多达半个多世纪的波音、空客航空巨头来个硬碰硬。有差距并不可怕,只要我们能坚持下去,头顶上的蓝天就一定能看到中国的飞机“鹰击长空”!
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