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张仲麟:商飞被制裁的当下,我们的航空制造业还有哪些课要补?
从目前获得的消息来看,涡扇20发动机性能指标接近CFM56-7系列发动机,也即目前波音737NG(第三代波音737)主要使用的发动机。其推力推测与目前运-20所使用的D30KP2接近,也即在118KN左右(与CFM546-7B26的117KN相当),但涵道比的增加使得燃油效率较D30KP2有一定的提升。而C919所使用的的LEAP1C发动机推力则是125KN左右,较涡扇20推测的推力稍大。但需要注意的是,涡扇20有着推力提升的空间,而CFM56系列也有着大推力的型号,如CFM56-5B1的推力就达到了130KN,所以有充分的理由认为涡扇20在进一步的改进后能达到这一推力指标,满足C919对发动机推力的需求。
必须承认的是,涡扇20虽然理论上能满足C919的需求,但涡扇20的可靠性、维护性以及经济性与leap1c发动机必然会存在着一定的差距。不过,在极端情况下这些问题显然是次要的——如果要饿死了,那么有窝窝头吃就不错了,别想着汉堡。或者换个说法,对C919来说涡扇20是最后选择,是面对极端情况时的“兜底”。
装着四台涡扇20进行飞行测试的运-20
如果说通用电气/CFM的发动机还有着长江1000作为国产替代,那么在综合航电集成这一块我们与美国的差距并不比发动机小——甚至可能更大。以新舟700和商飞C919的航电集成承包商罗克韦尔·柯林斯为例,其担当的角色是航电系统的总承包,提供飞机航电系统的整体设计方案和解决方案。光是柯林斯一家就能给出全套解决方案,包括航姿、近地警告、导航计算机等等一系列全套综合航电系统。而国内缺乏柯林斯这样一个提供全套解决方案的角色,是由主机所牵头进行集成,各个院所提供产品——如航姿、近地等。
暂且不说国内各个院所的航电产品性能如何,光是对不同院所、不同供应商的产品进行集成的工作量就很可怕。以运-20的研发为例,其综合航电系统是由603所牵头,协调多家院所供应商进行集成的。若要搞别的项目,则是由别的单位牵头重新来进行集成。缺乏一个类似柯林斯的专业航电集成的企业进行整合,就会处于一个各自为战的局面,一个项目的经验很难继承并应用到另一个项目上。如果要摆脱综合航电解决方案上的不利局面,需要类似此前整合国内发动机院所成立中航发那样,将国内搞航电的院所整合成一个“中航电”是解决这一问题的有效方案。
而除了缺少“中航电”之外,航电领域的架构与基础研究上也与美国有着相当的差距。柯林斯通过大量的实践应用与实验获得了成熟可靠的航电架构,并且在成本与性能上达到了最佳的平衡点。以失速警告为例,飞机上要装三个警告器,每个可靠性达到十万分之一(举例)可以确保整套系统的可靠性达到适航要求。那为什么是十万分之一,而不是百万分之一,一亿分之一?更高的可靠性自然也能满足要求,但随之而来的则是成本的指数级上升,而对总体安全性的提升则面临极大的边际效用。
确定一个指标需要从源头理论、设计分析、实验验证一整套来支撑,而放大到飞机的整套航电系统,并将其整合起来的话工作量会是个天文数字——尤其考虑到商业应用,需要压线达到适航标准以最大程度降低成本——换言之,不仅仅要知其然还要知其所以然,达到某个指标不难,搞明白为什么是这个指标则要下更大的功夫了,不然就是“修改原始设计要慎之又慎”。而这些则是通过大量的实验与模拟才能获得的宝贵经验,是需要投入大量人力物力进行基础研究的。
柯林斯的物理拟真实验室
特朗普政府此次搞出的包括商飞在内的新制裁名单注定是一场政治闹剧,只是用来恶心下一任政府,而拜登政府上台后也非常可能会“肃清特朗普余毒”,把这些堪称胡闹的政策全面取消。同时,由于C919项目中与美国供应商高度的利益绑定使得如通用电气、CFM国际、柯林斯之类主要供应商也会就解除禁令进行游说,这一制裁清单的灰飞烟灭是可以预期的。
虽然如此,过去四年美国社会的整体右转以及对华越来越强的敌意(尤其对华为的打压),使得我们不能将未来的希望寄托在大洋彼岸的“善意”上。哪怕拜登政府上台后扭转此前对华政策、“释放善意”,我们依然不能忽视打压中国是美国朝野的共识。哪怕美国恢复供应了,在与美国打交道之余,建立起备用的非美供应链、国产替代供应链是必不可少的。而要建立起足够替代美国的供应链,我们还有很多课要补。
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