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國產大飛機遇到了什么問題?

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圖片來自中國商飛官網

C919是我國首款按照國際通行適航標準自行研制、具有自主知識產權的噴氣式干線客機。座級158-192座,航程4075-5555公里。

國產大飛機項目歷經了十多年征程。

2006年1月作為重大科技項目立項。

2008年5月中國商飛成立。

2017年5月5日,C919首飛。

2022年9月,獲得中國民航局頒發的型號合格證。

2022年12月9日全球首架交付。

2023年5月28日圓滿完成首次商業飛行。

C919可對標空客A320和波音737系列。中國商飛成為繼波音、空客之后全球第三個大飛機生產商。

然而,初期的成功之后,大飛機的交付陷入了遲滯。

一、交付難題

今年3月,中國商飛曾宣布2025年飛機交付量將達到75架(約為空客產能的1/10),但三個季度過去,商飛全年交付目標調整為25架,削減幅度為2/3。

即使交付目標從75架下調至25架,但據航空咨詢公司Cirium(睿思譽)的數據,截至今年10月,C919僅交付了7架,要在剩下的兩個月內達成25架交付,頗有壓力。

C919不能按時交付的主要原因是關鍵部件仍然受制于歐美供應。

今年5月,貿易戰進一步升級,美國商務部已暫停向中國出口美國制造的部分航空設備,其中就包括C919需要的最關鍵的CFM的LEAP 1-C發動機。

CFM由法國賽峰集團和美國通用于1974年合資組建,是最重要的航空發動機廠商之一。其CFM56系列航發是航空史上最成功、應用最廣泛的商用航空發動機之一,1974 年首飛,1982 年投入運營,2019 年后退役,被新的LEAP系列取代。

LEAP系列發動機2008年研發成功,2016年投入運營,目前集成 3D 打印、陶瓷基復合材料(CMC)等業界公認的多項先進技術,具有高燃油效率、低排放和低噪聲等優點。

LEAP系列共有三款:LEAP-1A供空客A320neo系列,LEAP-1B供波音737MAX系列,LEAP-1C供C919。

A、B、C三款并不存在技術差距,主要是為適應客機設計而采用了不同的安裝結構和外形尺寸。其中,用于波音737MAX的LEAP-1B發動機推力最小,用于C919的LEAP-1C重量最重。

但影響C919產能的不僅僅限于發動機。

據媒體報道,至少還有霍尼韋爾、柯林斯等航空公司的零部件出口許可證批準已被暫停?;裟犴f爾為C919提供輔助動力系統、車輪和制動器,以及導航和飛行控制技術。柯林斯為C919提供飛行員控制、防火和過熱保護系統、配電設備和發電系統等。

雖然C919被視為國產大飛機,媒體報道國產化率已實現60%,但仍然不少關鍵部件和技術依賴歐美廠商。據CSIS(美國戰略與國際問題研究中心)2020年的一項研報,在C919最重要的73項關鍵部件(系統)中,中國獨立供應的只有7項,通過設立合資公司供應的7項,其余59項都是由歐美廠商供應。

在美聯社今年9月的一次報道里,提到C919有48家來自美國的主要供應商,包括通用電氣、霍尼韋爾和柯林斯,還有26家來自歐洲,只有14家來自中國。

其中最關鍵的電子系統、動力系統均依賴歐美廠商。

純國產供應主要在機身部件部分。

二、航空發動機

航空發動機被譽為工業皇冠上的明珠。

目前世界上有7個國家可以制造大型客機,但能制造民用航空發動機的國家只有四個:美、英、法、俄。嚴格說來,歷經考驗的則只有三個:美、英、法。

我們先說造飛機雖然很難,但除了美、英、法外,至少已有三個條件比中國更差的國家造出過大型客機。

第一個是巴西。實際上巴西比中國更早完成自主客機研發。早在1969年,巴西航空工業公司就完成了第一架巴西國產客機飛行。

目前,巴西客機主打支線客機和公務機市場,巴西客機在國際支線客機市場具有絕對的統治力,將近占據市場半壁江山。在我國的C909(原ARJ21)2015年交付之前,巴西客機在中國支線客機市場最高時占據70%市場份額。

與之相比,國產的C909已經交付十年,目前仍然主要耕耘國內市場,海外市場方面進展緩慢,只有越南、老撾、柬埔寨等國家零星購置為數不多的幾架。

第二個是加拿大。加拿大只有四千多萬人口,2024年GDP為2.24 萬億美元,大約中國的1/10。但加拿大是公認的航空強國。

龐巴迪公司在2015年成功推出最高160座級的C 系列窄體雙引擎客機,并依次獲得美國航空管理局(FAA)、歐洲航空安全局(EASA)的型號合格證,成功推向市場。但后來在與波音、空客的競爭中落敗,該業務線已出售給空客。目前龐巴迪專攻高端公務機市場,多年穩居公務機市場第一。

第三個是俄羅斯。俄羅斯國產大飛機計劃幾乎與中國同步,俄羅斯自主研發的民航客機主要有兩款,一個是支線客機SJ-100,第二個是干線客機MC-21-310,座位數163座至211 座。

但2022年俄羅斯入浸烏克蘭以來,被國際社會嚴密封鎖,俄羅斯大飛機被逼要盡快實施全面國產替代。然而,在嚴密封鎖下,俄羅斯相繼完成上述兩款飛機的全面國產化。

SJ-100支線客機于2023年8月以純俄產的PD-8渦扇發動機替換SaM146 發動機(俄法聯合研制)實現首飛。MC-21-310于2025年6月26日以俄產PD-14發動機替換PW1400G發動機(普惠)實現首飛。預計MC-21-310將于2026夏季獲得俄羅斯民航的全面認證。據俄羅斯媒體報道,這架飛機100%國產。

此外,俄羅斯還重新恢復了前蘇聯時代研發成功但已退出市場的“伊爾-96”飛機。

2023年11月1日,俄羅斯通訊社報道伊爾-96-400M遠程寬體客機樣機完成首飛。

雖然巴西、加拿大都有客機。但巴西客機的發動機一直來自通用和普惠公司(隸屬雷神)。龐巴迪客機的發動機主要來自通用電氣、羅爾斯?羅伊斯、普惠。

目前,中國民用客機除了C919發動機裝載CFM的LEAP 1-C發動機外,C909也裝載來自美國通用的 CF34 系列渦扇發動機。

航發的制造是比飛機總裝更具挑戰的技術難題。

一系列的國產化進程正在加速,中國商飛也要求部分歐美供應商設立了在地的合資公司。而最核心的航發正由中國航空發動機集團公司(AECC)自主設計研發CJ-1000A發動機以替代現有的LEAP-1C。

CJ-1000A是中國首臺國產民用高涵道渦扇發動機。CJ-1000A最初計劃在 2020 年投入使用。但目前顯然已經延遲。

最新的進展是,在今年8月央視4頻道的魯健訪談節目中,中國工程院院士張彥仲提到了國產飛機發動機問題,對外透露國產CJ-1000A發動機“大概很快能解決”。

那么,即使樂觀預計CJ-1000A在2025年底完成適航取證,這僅代表設計和性能符合安全標準,可以啟動 CJ-1000A 在 C919上的裝機測試。驗證飛行一般還需要1到3年時間,最快可在2026年末或2027年初投入運行,大規模交付可能接近2030年。

因此,眼前如果不能解決由CFM公司提供的現行航發LEAP-1C的進口問題,C919的產能提升可能要到2030年前后。

三、真正的考驗是商業可持續

前蘇聯曾經是與歐美并列的航空強國,其圖系列和伊系列客機曾經一度與波音空客分庭抗禮,1988年開發出的最后一個機型,也是最強大的伊爾-96客機,航程 9000-11000 千米,最多載客 400 人。

但前蘇聯(俄羅斯)客機最終仍然全面退出市場。原因很簡單,商業可持續才是最終的考驗。蘇聯航空工業高度依賴國家計劃和財政支持,需要不斷加大投入,而無法形成良性的商業循環。

蘇聯解體后,原有的財政支持體制、計劃性質的供應鏈體系、指令性的采購訂單全部失效,蘇聯客機便失去了生存土壤。俄羅斯各大航空公司甚至主動淘汰蘇制客機,替換為空客、波音機型。

此外,還由于長期的自成一體,脫離與世界航空主流技術的交流互動,使得蘇聯客機在開發理念、經濟性、安全性、技術路線方面逐漸與國際脫軌。以至于如今俄羅斯國產客機的研發還要重新熟悉技術路線。

所以,大飛機的成功既需要與國際競爭,但其技術與商業又絕對不能離開國際。

四、前路仍需奮戰

目前,C919已經通過中國民航局(CAAC)的適航認證。但只有進一步獲得歐洲航空安全局(EASA)和美國聯邦航空局(FAA)的認證,才能在全球銷售。

據報道,中國商飛已經于2018 年便正式向 EASA 提交了 C919 的適航認證申請,同年 EASA 完成受理并啟動認證流程準備工作。EASA 的認證程序分為四輪,目前已經入第四輪認證。據媒體報道,核心在于航空電子設備的驗證,C919 的飛行控制、導航和通信系統應滿足歐洲監管機構的詳盡標準。目前看來,這個過程會比較艱苦。

今年4月,歐洲航空安全局執行董事弗洛里安·吉列梅特表示,歐洲對 C919 的批準預計需要“三到六年”,這樣,C919最早可以在2028年、最遲在2031年飛往歐洲。而美國航空局尚未對認證C919 發表看法。

今年9月,在高質量完成十四五規劃系列主題新聞發布會上,科技部負責人曾介紹C919已累計獲得國內外訂單超過1000架。但目前暫未看到權威媒體報道明確的、具體國家的國際訂單。

最可能的國際市場客戶或許來自馬來西亞亞洲航空,亞洲航空母公司Capital A 的首席執行官托尼·費爾南德斯多次談到正在與中國商飛進行深入談判,可能認購C919客機。消息也得到了馬來西亞交通部長安東尼·洛克的證實。

當前,C919可飛往的境外唯一目的地是香港

中國商飛還在研發C929,基本型座級280座,滿足全球洲際通航。原計劃2023年首飛,大約2025-2026年交付。C929原是中俄聯合研制,后來因為雙方理念分歧以及俄羅斯被國際社會制裁等原因,俄羅斯退出,改為中國獨立研發,進度也已經相應延遲。

C929的最新進展來自《南華早報》今年6月的報道,報道稱中國商飛一名高級經理在巴黎航展上透露,C929爭取在2032年前獲得中國民航局發出的適航認證,目前正在詳細設計階段。那么,一切順利的話,C929最早可以在2035年前實現商業首飛。

按照空客公司預測,2025至2044年間,中國市場至少將需要9570架新客機,而其中80%以上是像C919這樣的單通道噴氣式飛機。這是我們大力推進C919的底氣。

但依然要警惕蘇聯客機的教訓,國產化的同時必須保持與世界的技術交流,商業可持續才是最終的考驗。

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