制造大飞机,一个国家到底需要什么?

制造界 2022-05-25 01:05


星海情报局  作者老局

图片/原文  编辑/朱浩


而意外就在此时发生了,在万米高空,飞机上突然传来一阵剧烈的震颤。透过仪表,飞行员惊讶地发现,四台发动机竟然同时罢工——飞机开始急速下坠,转瞬间就下降了2000米。多亏了飞行员艺高人胆大,在关键时候手动重启了发动机,否则,这架被日本海上自卫队视为宝贝的新式战机就要消失在太平洋的波涛中了。

P-1反潜机的这次事故,让日本航空工业成了全球航空界的笑话——“四台发动机同时失效”的概率实在是太低了——考虑到日本人的“工匠精神”,这起事故的锅恐怕甩不到维修人员的头上。果然,最后的调查证明,P-1反潜机的设计有问题:量产机型为了节约成本,修改了发动机的一些设计,结果牵一发动全身,导致发动机供油故障。

最近局长一直都在研究国产大飞机行业,看到很多国家,尤其是日本研发大飞机的案例,我不由得浮想联翩——即便技术强如日本,在大飞机的路上也难以一帆风顺。

今天,我们就来仔细聊一聊:一个国家究竟需要什么,才能造出属于自己的、合格的大飞机?

1/日本航空工业:一手好牌,打得稀烂

如何用一句话概括日本现代航空工业?
我只能说:一手好牌打得稀烂

在航空工业的牌桌上,日本人手上的牌不是一般的好,要历史有历史,要技术有技术,要人才有人才。但这么多年打下来,日本人的战绩却惨不忍睹,除了魔改自F-16的F2战斗机,就只能想起“心神”这种神神叨叨的东西。

咱们先说说日本人手上的牌有多好,顺便简单盘一下日本航空工业的发展脉络。

二战之前,日本就已经拥有了颇为强大的航空工业。二战期间,日本总计制造了各种型号六万多架飞机,日本航空工业最强势的时候,每个月就能制造2000架飞机。太平洋战争刚刚爆发的时候,日本的“零式”战斗机更是让经验丰富的美军飞行员都感到恐慌。虽然在战争后期,日本战机的性能开始严重落后,但技术底子还是比较扎实的。'


二战之后,美国占领日本,美国占领当局(GHQ)为了彻底废掉日本的武功,从法理和物理上双管齐下,对日本航空工业进行拆解。法理上,GHQ颁布了《航空禁止令》,禁止一切航空活动;物理上,GHQ拆毁了日本所有飞机,解散一切航空公司,取消大学的航空课程。之前在中岛、川西等企业负责飞机制造的工程师都被遣散,纷纷被调剂到了汽车、火车等行业,后来的斯巴鲁汽车就是脱胎于造轰炸机的中岛公司

只不过,人算不如天算。GHQ本来打算彻底摁死日本飞机,但谁也没想到,朝鲜战争突然就爆发了。于是乎,美国为了自己的后勤方便,高抬贵手,开始允许日本为自己提供飞机维修服务,顺便也松开了套在日本航空工业上的绞索,日本航空工业迎来了死灰复燃的机会。

随后几十年,日本航空工业再度发展,冷战时期东西对抗的压力、残存的工程技术人员、来自美国爸爸的亲切关怀,在“三花聚顶”之下,日本诞生了一大批在世界航空产业里鼎鼎有名的企业。以参与波音787飞机的日本企业为例:汤浅公司提供蓄电池,关东航空仪器提供电池单元监控设备,JAMCO提供机上盥洗设备和管线,住友提供冷却装置,东丽提供碳纤维,Nabtesco提供电气设备,松下提供客舱服务和娱乐设备,普利司通提供轮胎,川崎提供机身结构组件、三菱和斯巴鲁提供翼盒……在波音787身上,日本企业承包了35%的工作量,和波音公司的份额相当。

787飞机供应链

这就是日本航空工业手上的牌,中国飞机产业如果有朝一日也能有这么一手好牌,别说波音和空客的老总们睡不着觉,五角大楼的军官们只怕都要连夜从被窝里钻出来加班想对策。

讲完日本的一手好牌,我们再来讲讲日本人打得有多稀烂。

没错,日本企业的确在“波音787”项目上表现优异,日本航空工业许多技术的确堪称“世界顶尖水准”。但这不代表日本人就能玩儿好大飞机,一旦涉及“自制大飞机”,事情便逐渐向奇怪的方向发展了。

1960年代,日本独立自主研制了YS-11飞机。结果,这款凝聚了三菱、川崎、富士、新明和等重量级玩家心血的产品一出场就丢了大人

YS-11飞机

首先,这架飞机设计上有大问题。YS-11是日本战后研制的第一款民用飞机,但它的设计师团队里却清一色都是战斗机设计师——包括但不限于:“零式”战斗机的设计师堀越二郎,“紫电改”战斗机设计师菊原静男,“飞燕”战斗机设计师土井武夫,“隼式”战斗机设计师太田稔……因此这款飞机身上的“昭和”气息浓到爆棚——它的噪音和震动足以让乘客崩溃,油耗则能够让航空公司吐血。

YS-11设计团队部分成员

其次,管理混乱、预算透支。YS-11的研制采用的是“官督民办”模式,日本政府负责监督和给钱,民间企业负责研发制造和销售。然后,事情就好玩儿了:企业管理层觉得反正都是政府买单,索性就不考虑成本控制了,爱咋咋地。于是到了1971年,负责制造YS-11的日本飞机制造公司喜提145亿日元赤字。

三菱MRJ飞机

在这种“全员摆烂”的状态下,YS-11的失败成了必然。1982年,日本飞机制造公司宣告破产,日本的飞机梦,又碎了。

事实上,日本航空工业的这种病一直到21世纪也没见好转:2002年三菱公司宣布要搞MRJ(后更名为SpaceJet)支线客机,PPT做得非常好看,供应商也都是一线大厂配置。但到了落实阶段,问题又来了:本来计划2013年开始商用的MRJ,一直拖拖拉拉到2015年才首飞,直到2018年都没有交付,中间还爆出了供货商神户钢铁“铝材数据造假”的丑闻——最终,2020年5月,三菱宣布项目经费减半,人员95%被裁,基本等于判死刑了。

神户钢铁数据丑闻后
负责人戴上了痛苦面具

在这个过程中,日本政府的行为非常耐人寻味。除了给钱,基本上没什么作为。YS-11时期好歹还能纠集起原来的那群“昭和设计师”,MRJ时期,日本政府连组织协调工作似乎都不做了。虽然给钱的时候真不含糊,500亿日元说给就给,但大飞机产业哪里只是钱的问题呢?

作为对比,我们可以看看中国支线客机ARJ-21的研制历程:同样是在2002年开始立项,我们在2009年就完成了首飞,2016年开始商业运营,到MRJ被砍掉预算的2020年5月,ARJ-21飞机早就已经成熟了,连第二条生产线都开始投入使用了。

ARJ-21飞机

对于日本的航空工业,我只想说一句话:没有技术是万万不能的,但技术,也不是万能的。日本人想搞好大飞机,恐怕先要有一个能坚定支持日本大飞机项目的政府,然后再把航空工业的发展理念捋清楚。

2/巴西航空工业:一手烂牌,咸鱼翻身

如何用一个词让日本航空工业集体破防?
答案是:巴航工业。

巴航工业
又名:安博威

巴西显然不能算是一个发达国家,2020年的GDP只有1.445万亿美元,还不到日本的三分之一,科技就更别提了,除了足球,人们对巴西主要的印象就是凶狠嚣张的武装毒贩以及遍地开花的贫民窟。然而就是这样的一个“一没技术二没钱”的环境,依旧能培育出巴航工业这样优秀的企业——巴航工业不仅硬生生搞出了让日本人眼馋的飞机产品,甚至还在国际市场上和空客、波音打得有来有回,现在已经是全球支线客机产业里的Number 1。


那么,问题来了,巴西是如何做到的?

首先是拉美地区优秀的匹配机制。众所周知,拉美和非洲,是全球两个盛产军政府的地方。军政府执政的坏处就不多说了,智利的皮诺切特、阿根廷的加尔铁里、巴拿马的诺列加,个顶个都是“人间之屑”,但对于军事工业部门来说,军政府上台确实巨大的利好消息。

巴西从1964年开始便进入了军政府时期。自从上台,巴西军政府就认定:巴西不能依赖进口飞机和材料,也不能允许制造经营这些战略物资的企业被外国控制。于是,在这样的觉悟之下,巴西军政府对巴航工业开始进行“亲爹”式的扶持。巴西政府的航空部左手控制国内航空市场,给巴航工业大笔大笔的优惠政策,右手把自己手中绝大多数的预算和政策工具都倾斜在巴航工业身上。

除了来自巴西政府航空部的支援,巴航工业也很有“自知之明”:巴西拼技术绝对不是美国、欧洲和苏联的对手,非要追求技术先进属于自寻死路,巴西航空想发展只能剑走偏锋。于是,巴航工业搞出了“先锋”和“巨嘴鸟”两款“奇葩、落后但有用”的产品。

EMB-110“先锋”飞机

“先锋”是一种只能搭载20人左右的小型螺旋桨客机,技术上完全没办法和当时已经流行的喷气式客机相比。但恰恰就是这款非常落后、低端产品帮巴航工业打开了局面——并不是所有航空公司的所有航线都需要大飞机,一些特殊的航线用大飞机太浪费,用这些小飞机则刚刚好——最终,“先锋”系列生产了800多架,客户遍布全球,连美国、英国、加拿大这些有强势航空工业的发达国家的航空公司都买了不少这种飞机。

EMB-312“巨嘴鸟”攻击机

“巨嘴鸟”的成功也类似。虽然在米格苏霍伊满天飞的70-80年代,“巨嘴鸟”这种二战动力的螺旋桨战斗机早已落后,但并不是所有国家的所有战争都需要动用喷气式战斗机,很多时候,敌人只不过是一群藏匿在雨林或者山洞里的游击队,甚至连美军也专门进口了一批“巨嘴鸟”用于和阿富汗塔利班作战。

不过,巴航工业也并不是一帆风顺。80/90年代,巴西政局动荡,巴航工业的经营也遇到瓶颈。1994年,巴西政府无奈开始对巴航工业进行私有化改造。只不过,相比起东欧的私有化改造,巴航工业私有化非常成功——巴西政府出卖了大部分股权,但却持有1.45%的黄金股且享有对巴航工业一切重大决策的“一票否决权”,从而保证巴西政府仍然拥有对巴航工业的控制力。

私有化对巴航工业最大的影响在于经营理念的颠覆。在此之前,巴航工业是“技术导向型”,也就是我有什么技术就造什么飞机,或者我想造什么飞机就去研究什么技术。这样的思路很容易造成两个问题:要么产品太落后,没有竞争力;要么技术太领先,成本下不来,没人愿意买。

CBA-123飞机,巴西阿根廷合作,因技术太先进而导致成本失控。

私有化之后的巴航工业成了“市场导向型”,即:市场需要什么我造什么,有技术要上;没有技术,拉着别人也要上。90年代,巴航工业看准了当时市场上50-120座飞机市场的空白,果断开始研制后来极其成功的ERJ-145机型,为了弥补自己的技术不足,也为了后期推广,巴航工业引入了“利益均沾,风险共担”的模式,广泛地和其他国家的企业合作。

ERJ-145
巴航工业的王牌产品

只不过,巴航工业的这种合作比我们想象的可要深得多。工程技术上购买外国原材料和设备都不算事儿,巴航工业连自己的股份都卖出去了——1999年,巴航工业卖给法国达索自己20%的股份。

最近关于巴西航空的新闻就是“波音收购巴航工业”这件事了。2017年空客以1美元象征价格收购了庞巴迪C系列客机业务一半的股权。这对于空客属于如虎添翼,对波音就是如临大敌了。本来“空客波音-庞巴迪巴航”这样的“两大两小”格局很稳定,但现在空客吞了庞巴迪,波音再不找个小老弟,迟早就要被空客打死了。于是,波音就提出要用42亿美元收购巴航工业——只不过,天不遂人愿,疫情之下,全球航空业对飞机的需求骤然下降,波音收购案也就不了了之了。

今天,巴航工业已经是世界第三大商用飞机制造商,世界第一大支线客机制造商。另外还值得一提的是:巴航工业旗下的E-190E2/E-195E2两种型号的支线飞机,载客量已经高达140人以上,续航也接近6000公里——这已经和波音737-700的早期型差不多了——什么支线客机?这分明就是一架正儿八经的干线大飞机!

已经无限趋近干线客机的E-190家族

巴航工业的成功是后发国家航空产业发展的经典案例,但你要说巴西航空工业技术强悍,我看未必,毕竟巴西空军的主力战机还是从瑞典进口的JAS-39“鹰狮”,自己联合意大利研制的AMX战斗机只能屈居二线。在我看来,相比起日本,巴西人在以下几点上远超日本同行:

其一,强大的国家意志。日本政府有没有支持日本航空工业?肯定是支持了,但支持的力度,恐怕是不足的,支持的方式也是有限的。或许日本政府给三菱等企业的钱比巴西航空部给的钱要多得多,但国家意志的坚决程度,日本绝对无法和巴西相比,巴西航空部能把自己几乎所有的政策、预算都用来给巴航工业服务,日本政府能么?——不太严谨地说:巴西的航空部几乎都成巴航工业的“经纪人”了,日本拿什么比,比不了啊。

其二,项目没有断代。从1969创业到今天,在50多年的时间里,巴航工业的项目就没有间断过,中间或许有一两个失败的产品,或许新产品只是在老产品基础上缝缝补补,但巴航工业确实是在不断地推陈出新,每隔六七年就会有新产品打入市场。而反观日本,从70年代到2002年,中间这30多年的时间里硬是一款成品都没有。

其三,发展节奏稳定。纵观巴航工业的产品迭代,我们会发现:虽然巴西民风狂野浪漫,但巴航工业的发展是非常严谨务实的——从70年代的“先锋”到2013年的E-190E2,在这四十多年的时间里,巴航工业在极其缓慢地升级自己的产品。最开始只是20座的小飞机,然后再是50座的小支线飞机,再往后是80座的支线飞机,等到大家反应过来的时候,它已经能生产120座以上的准干线客机了。反观日本,YS-11一上来就是60座的规模,结果亏到公司破产,搞得几十年之后的MRJ也只敢搞一个70多座的小飞机。

3/中国航空工业  我们有什么独特优势

对中国航空工业来说,巴西和日本的案例,给了我们非常多的启示。在我看来,中国绝对不会走日本的老路,因为中国有三个日本绝无可能复制的优势:系统工程能力,强力的国家意志,庞大的国内市场。

先说“系统工程能力”,实际上它考察的是航空工业在两面的实力:一个是总体设计,一个是系统集成。实际上,日本的YS-11和MRJ的惨败就是因为日本在系统工程上的水平还不到家。三菱为787提供了机身结构,东丽为787提供了碳纤维材料,理论上日本已经是全球机身结构领域的王者了,结果在MRJ项目上,很大的一个问题就是机体结构强度不合格。

局长认为:三菱和东丽的确经验丰富,但这种经验是“项目参与者”的经验而不是“项目管理者”的经验。参与者只要做好自己的部分就可以了,但管理者却需要把所有参与者的成果有机结合。夸张点说,日本人知道怎么做好飞机上每一个零件,但却不知道怎么画好飞机设计图。

但中国就不同了,系统工程是中国的优势所在。和巴西航空类似,中国航空工业从50年代开始到今天,几十年来都没有停止过推陈出新。长期不断的项目淬炼让中国有了优秀的系统工程能力,ARJ-21的成功就是最好的证明:优秀的总体设计,可以从性能平平的零部件上制造出性能优秀的产品。

这里稍微插一嘴,其实中日料理也是这个逻辑:日本厨师用三文鱼和龙虾这类高级食材做出来的往往是寿司之类的朴素单品,而中国厨师却总是会用土豆、猪肉等朴素的材料整出豪华硬菜。

再说“强力的国家意志”,在局长看来,“国家意志”指的并不是那种自上而下的高压命令,而是指政府的“政策工具箱”的大小,“国家意志”的强弱不在于喊的有多响亮,而是在于政府能拿出多少方式来支持航空工业发展。

根据美国兰德公司在2014年发表的一篇针对中国大飞机产业的报告,中国的“政策工具箱”可以说是“又大又全”:

  • 培养国家领军企业 
  • 提供启动援助 
  • 要求国有航空公司购买国产飞机 
  • 将订单对象锁定为在中国开展组装业务或从中国购买原材料的外国制造商 
  • 要求外国供应商和中国合作商建立合资企业 
  • 通过外交方法鼓励其他国家购买中国制造的飞机 

这么几年下来,显然,这些政策正在被一步步落实:C919仅仅在国内市场就已经斩获了367架的订单,东方航空在2022年5月10日更是定向增发150亿元来购买包括4架C919和24架ARJ-21在内的38架飞机。这就是强大的国家意志的体现。


最后,中国庞大的国内市场。中国的内需市场是中国大飞机的底气所在。日本MRJ的最终崩盘,就是因为日本国内市场不论从人口还是地理都实在太小了,新干线就足够解决问题,对于支线飞机没有太大的需求。所以,日本只有靠砸钱解决问题,没办法要求国内航司大规模购买来为项目输血,只能靠外国航司——MRJ飞机157架的订单里,日本航司只有47架,绝大多数的订单都来自于美国的Skywest公司。

MRJ的买家绝大多数都是外国企业

事实上,中国已经成为了仅次于美国的第二大航空运输市场,全球的航空企业都不可能放弃中国大区。正因如此,我们便有了发展大飞机产业的底气,这么大的国内市场,进可以成为与外资博弈的筹码,退可以成为培育国产大飞机的沃土。

兰德公司在那份报告里丝毫不吝惜对中国市场规模的感慨:“目前,中国商用飞机机队规模占全球客机机队总规模的9.6%(2014)。鉴于中国市场过大,主要飞机零件制造商及供应商需要在中国运营以便为客户提供服务。 ”

因此,中国在大飞机之路上是拥有独特优势的,我们决然不会走上日本MRJ的老路。

不过,仔细品味日本和巴西的案例,我们其实也能品出日本的可取之处和巴西的可怜之处:

日本的整机设计能力和集成能力虽然拉垮,但日本企业在全球航空工业中的地位属实令人眼馋。对我们来说,未来如果想和波音、空客进行竞争,国内的航空配套企业一定要积极进攻国际市场,争取把自己融入全球大飞机产业链之中——日本企业在全球航空制造业里的发展布局,是值得我们学习的。

巴航工业虽然发展优秀,但在我看来也有可怜之处。巴航工业的强项显然是它的整机设计和系统集成能力,在核心零部件上,巴西并没有什么话语权。另外,巴西的技术底子实在太弱,导致它必须将股权出卖给外国企业才能在技术上获得进一步发展,巴航工业前五大股东里,有4个都是英美投资机构,只有一个是巴西本地的。对中国来说,大飞机这种命脉行业出现这样的股权结构是绝对无法接受的。

没错,巴航工业在市场预测、产品定位、系统集成上的表现值得我们学习,但它这种用所有权换取技术、市场优势的路线并不适合我们。


尾声

在中国的大飞机道路上,技术当然很重要,但我们绝不能犯了“唯技术论”的错误。最近看到很多人认为中国大飞机上外国产品太多,担心被人“卡脖子”,于是希望大飞机能100%国产化——我能理解这种心情,但这种路线是不科学的

目前来看,国际合作是发展大飞机的最优解,我们进行国产替代的目的是进攻全球市场和保证供应链安全而不是盲目追求100%国产化率。大飞机产业发展是一个困难的任务——这种困难不仅在于技术,也在于国家意志、资源禀赋、政策制定、企业管理

纵观中国所有的产业,局长认为:中国最适合发展的产业有两种,要么是2000年后兴起的新行业,要么是产业链短、高度细分的行业。新兴行业,中国和外国站在同一个起跑线上,外国企业没有先发优势。细分行业,中国有强大的科研能力和资源,能够攥指成拳,集中力量攻破一点。


一个行业,只要沾其中一条,你就能在这个行业里发现强势的中国玩家。智能手机属于2000年后的新兴产业,中国有“华米OV”;盾构机属于特别细分行业,产业链很短,中国盾构机于是走遍了世界。

而一个行业如果沾了两条,那么大概率中国企业在这个领域里会成为龙头。典型例子就是航拍无人机,既是新兴行业,产业链也不算太长,于是大疆就出现了。

但很遗憾,大飞机行业,两点都不沾——大飞机产业的技术基本上都是第二次工业革命的产物且产业链无比漫长。因此,对中国来说,难度就变得极其巨大:咱们不仅要克服别人的先发优势,还要在产业链的关键点位上(航发、航电、材料)搞突破。

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