为什么国产高铁火箭都不错,客机不行?
脚踏实地,仰望星空
前言
作为本文协作者,事后补充一点看法:搞民机之所以难,是因为它恰好触及了我国工业体系的软肋。
我国工业体系有两强:快和慢。快的如互联网、汽车、消费电子产品,常有条件充分发挥“拿来主义”,学习借鉴迭代提高,甚至不久就超越原始设计;慢的如航天,一直被封锁,但自力更生基础扎实,且数量需求暂时不大,目前成果也不错。
但客机制造的市场化程度和需求水平接近“快产品”,而行业环境有更类似“慢产品”,内外不配,步履艰难。
稍微往后推演,国产客机今天遇到的难题,可能也是中国商业航天未来的挑战,值得提前关注。
以下正文摘自
标题那个问题,网上已经有好些“结论”。
有人认为,因为客机可以进口,不像航天必须自力更生,所以前者失去了做强的动力。可高铁、汽车、造船……太多领域也开放进口,并不妨碍国货跻身世界一流。
还有人觉得,客机制造业缺少铁路L姓前领导那样的“铁腕人物”。可是航天、汽车、造船……也不是依靠个人能力成就的。
客机制造是个独特行业,无法直接套用其它行业策略来指导成功。
其中最明显的特征,是客机制造(和使用)存在以适航审定为代表的全面、严格、固化且话语权牢牢掌握在西方手中的安全监管体系。
安全监管体系不是新鲜事物,很多行业都存在,只是受应用场景影响,各行业监管严格程度不相同。
举个例子,汽车防火。我们国家发布了GB 38262-2019《客车内饰材料的燃烧特性》标准,大家可以自行检索,这个标准只有区区几页纸,且大量借鉴了其它行业实验方法和标准;此外,实际生活中还存在大量私自改动内饰的情况,可见监管是非常宽松的,但毕竟汽车能量密度小(一吨的车就装几十公斤油),运行速度慢,宽松管理未必会导致严重后果,大家也都接受现状。
再说说火箭。人类进入航天时代60多年,火箭依然没有摘下“高危”的标签。截至目前,单一型号连续发射成功的最高纪录是苏联联盟号的134次;我国统计,载人火箭有3‰的比例可能会伤害到宇航员(相比之下,成熟交通工具中最危险的摩托车,发生死亡事故的概率仅为1.6人/百万次出行)。这意味着航天仍处于提高大系统可靠性的“野蛮发展”阶段,还没必要过于关注“把风险从亿分之一降低到十亿分之一”的细节。航天系统目前暂时不需要体系全面的“适航审定”。
说个亲身经历。某航天单位采用首创工艺来加工关键设备。问他们怎么证明新工艺是可靠的?是不是像飞机适航审定一样有外部机构观察认证?答曰:“没有,我们自己做试验,通过了就行。”这种做法在航空界是不可想象的。图文无关。
最后说说客机。飞机一方面类似火箭,离地三尺即风险,技术含量很高;但另一方面,仅在我们国家客机一年运送5、6亿人次,普及性又与高铁甚至汽车类似。为了兼顾安全和普及,作为航空业领跑者的美欧选择了通过严格监管换取极度安全的路线,从冷战后系统开始了适航审定的构建工作,其成果也成为如今全世界的标杆。苏联没有构建类似机制,交出了话语权;我国直到本世纪才开始全面接触现代客机适航审定,基本借鉴的西方规则。
客机必须满足适航要求才能够投运。适航认证极其复杂,这里只概括几个特点:
1、覆盖所有系统。大到整机,小到灯泡、枕套,都纳入管理;
2、覆盖全生命周期。从设计阶段就开始审定,再到制造、试验、交付、使用、维护、退役处理,无所不包;
3、严格公正。过程中审定人员只看不说,最后只给出通过与否的结论,不允许指导制造商;
4、欧美主导话语权。适航审定机制自出现以来一直由欧美国家推动、管理和解释。
客机适航有多严格,举个直观例子,还是防火。如果飞机上要采用由两种材料编织而成的织物,须分别测定甲材料不燃、乙材料不燃、甲乙材料编织后也不燃。这些要求不仅适用于制造商,也适用于航空公司,即后者想改动飞机,也须遵循一样规则。
以上几个特点,注定了我国民机制造业挑战重重。
1、从设计开始审定,意味着从整机到子系统必须全新开发,难以从未经认证的已有产品衍生。民机行业追求商业可持续性,在西方供应商已经饱和的情况下,我国企业从头开始研发产品,再耗费三五年甚至十年八年走完认证流程,经济上是否划算?这是个很现实的问题(PS:这点也较好解释了为什么我国军机很多设备都品质一流,但民机偏偏从合资厂采购而不去“挪用”前者 - 且不说保密,适航审定也过不了啊);
2、适航审定话语权掌握在西方手中,意味着我国民机大规模出口离不开西方认可。客观上说,西方主导制定的规章在技术上都有根有据,确实应当尊重和虚心学习。但只要话语权在别人手里,就无法杜绝对方依据主观而非客观做出评判,那么国与国之间的政治气候,也会影响飞机的历史进程。
我国真正的民机研制在本世纪初才启动,远远晚于航天、高速列车、汽车、造船,技术底蕴薄加上现实的经济压力、行业无法自行决定的裁判机制,注定国产客机面对的是一条独一无二的挑战,无法通过单纯借鉴其它行业经验纾解。
如果坚持破解难题,诀窍只有一个字:熬。国家坚持投入,把我们自己的子系统供应商从零开始扶持起来,把我们的适航审定体系锻炼得跟西方一样强大,那难题自然就破解了。
这肯定不是小投入,无论金钱、时间、人,还是耐心、士气。道阻且长。
【文章回顾】