国产大飞机成功首飞 横向对比为C919的开发进度打分

2017年05月07日 17:33 新浪军事 微博
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  备受关注的C919在走过了整整9年后,终于展翅飞上了蓝天。在这欢欣鼓舞的时刻,让我们通过世界范围的横向对比为C919的开发进度试着打个分。

  首先需要明确的问题是:C919的开发进度到底如何,是不是如一些人强调的那样是一个严重延迟和不断推后的产品?由于前期商飞自身宣传的口径问题,以及一些媒体的有意误导,对于C919的开发计划存在许多误解,特别是有一段时间普遍宣传的2013首飞,2015交付,被一些人不停的津津乐道。在这里,还是应该以实事求是的态度来加以还原。在查询了各种关于开发进度的说法后,我个人以为最为严谨的应该是国务院大型飞机重大专项专家咨询委员会主任委员张彦仲院士在商飞官网上面的这一段原话: “论证委员会上报国务院的方案是——大型客机要在项目启动后的90个月内实现首飞。这一方案是经国务院批准的,具有严肃性和权威性,也是考察项目进展情况的最重要的标准。2008年5月11日中国商飞公司成立后,大型客机项目正式启动。从这一时间起往后推90个月,C919大型客机的首飞时间应该是2015年底左右。”

  根据这里的描述,我们可以简单的推算出,从项目正式立项(这里以2008年5月商飞成立为节点)到成功实现首飞(2017年5月),C919的项目开发工作进行了108个月。这个时间超出了原计划18个月,比原计划节点延迟了约20%的时间。这个成绩到底怎么样?为了较为准确的判断出C919的这份答卷,我们就需要放眼全球进行横向比较。为此,请看个人整理的这张《21世纪世界大型客机开发进度一览表》中的相关数据。从中我们可以得出几个非常有趣的结论:

image21世纪世界大型客机开发进度一览表

  第一,对于有基础的开发团队,全新机型所需的开发时间确实在90个月左右。在上述表格中,我们可以发现,对于有经验和基础的团队,全新开发机型(即所谓的Clean-Sheet Design)所需的开发时间,即从正式立项到型号首飞的时间的确是在90个月左右。 以波音B787为例,其从正式立项到首飞时间约为83个月。可问题是其首飞状态的完成度并不理想:非但其后的取证时间用了20个月,显著高于通常的14-15个月,而且由于锂电池为主的设计制造问题导致了整个机群停飞几个月。其损失之大导致波音在其后的B737MAX的开发中提出了所谓“Right at First Flight”--“首飞即做好”的理念,明显是吸取了787仓促首飞的经验教训。事后诸葛亮一下,如果把后续取证中多出的几个月放回开发阶段,其开发正好90个月左右。

  再看空客A350,咋看起来其正式立项到首飞时间花去了102个月。可问题是A350在期间进行了一次重大的设计变更,花了两年时间重新设计了更宽大的全新机身(即所谓的A350XWB)。如果在开始设计的阶段就做好规划,其开发时长应该可以显著的缩短。考虑到机身增加的技术难度,合理预估一下,也就是缩减1年到1年半的开发时间,也就是85-90个月左右。

  再看看和C919的体量规格比较接近的加拿大庞巴迪的CS系列,其从正式立项到首飞花去了约98个月。不过在其中,该项目曾经由于市场反应方面的问题暂停过一年。考虑到庞巴迪自己也承认在此期间,保留了一部分设计团队继续工作。咱们也合理预测一下,如果刨除了非技术原因暂停的影响,其所需的开发时长也就是在90个月左右。

  这里,我们必须要指出以上三家的一个共同点:这三家都是世界民用客机领域的老牌劲旅,都有长期积累的工程经验、训练有素的团队和长期高效合作的供应链。不提世界民用航空领域的双雄波音与空客,即便是当中比较弱的庞巴迪,也是世界支线航空和公务机的王者,有着几十种型号超过5000余架的交付记录。我们已经发现:这些条件优越的种子选手,开发一款全新机型的从立项到首飞的平均时间是大约90个月左右。那么,对于以上这些基础方面有所缺陷的队伍,可能又会是个什么样的情况呢?

  第二、缺乏开发基础和经验不足的团队,所需要的开发时间几乎成倍于前者。为了说明这一点,让我们看看表中可用数据暂时最少的一栏,俄罗斯联合航空制造公司(UAC)的MC-21。 说起来,2006年由苏霍伊、米格、图波列夫、别里耶夫、伊尔库特科、伊留申、雅科夫列夫设计局等主要航天航空器设计或制造公司而组成,主要股东为俄罗斯政府的俄罗斯联合航空制造公司(UAC)算得上世界航空业数得上的巨头。有着一系列如雷贯耳的产品,无论是苏霍伊、米格、雅克、伊尔或者图系列的战机或运输机,都是世界市场上有数的知名品牌。 即便是在其相对落后一些的民机领域,也有着伊尔86/96、雅克42、图154/204等产品珠玉在前。大几十年的开发经验和军机锻炼出的科研基础团队依然在手,即便由于国力衰退而有所退步,可绝对算不上白手起家。而且,在前期还有着苏霍伊SSJ100支线飞机相对成功的开发先例。

  说起来,无论是基础、经验、团队都碾压在一些人眼中只会搞房地产的商飞。可UAC的相对于C919的对位型号MC-21的开发情况如何呢?引用某位作者评论的标题“对比一下C919,就知道俄罗斯MC-21的悲剧了”。。。

  起源于雅克42改进型(即所谓雅克242)的MC-21,和C919一样瞄准了世界民航市场中最为基础的单通道干线飞机这一项。其各项指标对位竞争,也同样采用了大量来自西方供应链的核心设备和系统,也就是某些人一直鄙夷的所谓“攒机”。从时间点的选择来看,MC-21也是有意把C919看做自己的假想敌之一:2008年5月,商飞成立C919宣布正式启动之时,MC-21宣布了第一份正式合同,标志着开始制造;2017年C919计划五月首飞,MC-21就非要四月首飞,如果不是悲催的没有通过今年2月份的机翼极限负载实验而被迫推迟,估计还真就仓促上阵了。

在2月份测试中未能通过极限负载测试的MC-21机翼在2月份测试中未能通过极限负载测试的MC-21机翼

  

  可MC-21的立项时间是什么时候呢?2002年,即便它能够紧跟C919实现年内首飞的新目标,时间也已经过去了接近15年,也就是差不多180个月,正好差不多是前面那些有经验团队的两倍!诚然,MC-21的延迟一方面受到了俄方组织机构重组的影响,一方面也有俄罗斯和西方关系恶化受到制裁的原因。可这些问题,C919就没有遇到吗?MC-21的例子也告诉我们,军机和民机市场的差异很大,简单套用军机的经验是不一定能够有效的。

  说起来,没有从坑里完全爬出来的MC-21还有人粉,多少还有些道理。毕竟UAC还是有苏联时期遗留的雄厚工业基础,有已经初步可用的自主航发(尽管实际上还是普惠的PW1400系列为主)。而且采用类似于SSJ100的做法,通过放弃自主认证,全面接受欧洲ESSA(欧洲航空安全局)认证的方式,MC-21确实还有可能比C919更早出现在世界的航空舞台上。上一次,SSJ100花费了45个月最终取证,这一次不知道MC-21准备来个多久。

  可最可笑的是,在某些媒体上居然还有粉鬼子MRJ的脑残。这个整体技术水平还不如SSJ100,最大起飞重量40吨左右,连列入大型客机资格都没有的支线客机,从2003年5月正式启动,到2015年11月首飞,花了整整12年半,正好150个月!要知道人家UAC搞MC-21挺困难,可开发SSJ100也不过花了90个月左右。而一直有人冷嘲热讽的ARJ21,从2002年4月正式立项到2008年11月成功首飞,也不过是79个月。

  而且在仓促的首飞之后,MRJ问题一个接着一个,居然在验证机上出现了机翼强度不够的情况!对比看看,毛子至少还知道要诚实,MC-21不过是没有通过100%的极限强度测试(150%的正常强度),至少已经过了90%,要像鬼子的做法,稳稳的首飞成功!而在第四次推迟之后,MRJ的预期交付日期已经推后到了2018年中期。这意味着既是依据鬼子最乐观的估计,也是接近两年半的取证时间。这对于全程美国粑粑照料着的项目来说,意味着开发进程就是典型的豆腐渣工程。花了150个月,还是远远没有解决问题。

  综合上面的例子,我们可以清楚的看出,要开发出一架适应二十一世纪市场需求,可以与前辈强手同场竞技的大型民用客机,绝对不是一件简单的事情。对于缺乏相关工业基础和开发经验的新手们来说,开发时间加倍大概不能算是很奇怪的事情。

  第三、原有型号的大改升级,需要的开发时间大约是全新开发的一半左右。表中的A320NEO和B737MAX的两项,对此作出了清晰的说明。这两个型号系列,并不是原有型号的一般性简单升级,两者都引用了相当大比例的新技术、新材料和新设计,可其所需的开发时间也不过是新型号的一般左右。

  以A320NEO系列为例,相比于原本的A320:1、提供了全新一代的航发系列选项,可以显著降低油耗;2、对机翼进行了全新设计,包括所谓的翼端帆,可以有效改进飞行气动效率;3、在机身上大量采用新材料,包括复合材料和新型合金材料,在降低重量的同时降低维护成本;4、改进机舱设计,提供更佳的行李空间与更安静的客舱,提供乘客更为现代化的使用体验。

  可即便是这种几乎涉及到飞机方方面面的大改升级,其开发时间也不过是45个月而已,基本没有遇到什么显著的项目延迟,取证审核也非常顺利。首飞至今不到两年半,已经手握超过5000架的订单,可谓是性价比极高的成功项目。不过,这里面的成功有一大半要归功于原始型号的后发优势。相对于受制于早期设计的B737系列,A320系列的初始设计更为符合当代航空运输业的要求。

  由于成本时间的考虑和787系列开发中暴露出来的一系列问题,波音迟迟下不了开发全新一代单通道干线飞机的决心。为了能够应对A320NEO和以C919为代表的新一代竞争者的挑战,737的后续一代737MAX的改动就只能更大一点。除了新的发动机、新的机翼设计、新材料的大量应用和新的机舱设计外,还着重加强了航电和控制系统。

  由于改动较大,也由于波音吸取了787仓促首飞的教训,737MAX的开发周期比A320NEO长了一点,也不过是53个月而已。相比于一个全新机型90个月的周期,还是短了许多。拿证也非常顺利,标标准准的14个月。其带动的效益也是明显的,即便至今(2017年5月)连一架都没有进入到实际运营中,波音还是拿到了超过3700张订单,1967年首飞的古老737再一次换发了青春。

  从A320和B737的例子可以看出,一个好的基础机型设计的重要性。有了一个被市场广泛接受的优秀基础机型,在此基础上不断改进提高,是远比盲目开发新型号更高效、更省时省力的做法。相比起来,基于21世纪的理念重新设计的C919,具备更佳的后发优势,一旦在市场站住脚跟,可以通过不断的改型提高,不断向领先者发起冲击。

  最后,根据上面对比得出的数据试着为C919的开发进度打个分。相信在看了表格解读了数据后,各位应该和我一样,能够更清楚的理解了以下两点:

  其一,专家委员会当年论证的90个月的开发要求是有其合理性和实际依据的。用院士的原话来说就是“论证委员会为什么提出了90个月,这是参加论证的专家、学者研究了世界民机研制规律后得出的科学结论。与世界上同类型民用飞机相比,实现首飞所需要的时间也差不多。所以,论证委员会提出90个月实现首飞是经过深入研究的,也符合世界民机发展的客观规律。”

  其二,C919的团队做的很不错。就像张院士在同一篇访谈里面说道那样:“如果C919大型客机能在90个月内实现首飞,那将是很了不起的事。相对于波音和空客而言,我们研制大型客机可谓是一穷二白,基本上是白手起家,从征地、盖房子开始干起。我们的技术基础薄弱,缺乏经验,不能与发达国家已有长期技术积累相比”。毕竟,不但几十年前就开发出一系列大型客机的老司机俄罗斯也远比我们步路蹒跚,就连一直自诩技术先进的鬼子也还是碰的一鼻子灰,连门都进不来。

  在此基础上,我个人觉得专家委员会设定的90个月的开发进度标准,尽管算得上精准,但应该是为波音空客这样的尖子生设定的。对于刚刚洗干净脚,从泥地里出来,“白手起家,从征地盖房子”开始干起的商飞来说,不免有些要求过高。如果能够实现,就是一件了不起的成绩,可以打一个S--卓越的级别。没做到,也不是什么奇怪不可接受的事情。

  接下来,如果像鬼子的高层那样把150个月开发周期作为拖无可拖的勉强及格标准D的话。那从90个月开始,每隔15个月就是一档成绩标准:105个月是A---优秀,120个月是B--良好,135个月是C--中等,150个月是D--及格的话。C919的成绩108个月应该正好落在优秀与良好之间,可以评一个A-到B+,也就是接近优秀的分数。我觉得,这个成绩对于一直背着延迟骂名的商飞来说,算是稍微公平了一点。 当然,这里的评分标准更多的是一个娱乐的作用。而且最终决定性的开发进度标准也不是首飞时间,而是最终完成取证,并开始实际运营的时间点。C919最终的开发进度成绩如何,很大程度将取决于审定取证阶段的工作进度,让我们一起拭目以待,并祝愿C919和商飞取得一个好成绩!(作者署名:浩汉防务论坛 )

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