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中國能造轟炸機能造運20 卻為什麼造不好民用大飛機
送交者: 一劍破天 2020年11月17日18:36:33 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  在廣大軍迷的印象中,軍品就是高質量的代名詞,無論哪方面,軍品都比民品質量更好。

  ▲這動作,民用飛機一般做不到

  這種想法對不對呢?如果單從性能指標上看,是對的。軍服,比民品更耐磨更結實,軍用汽車,比民用汽車更皮實更抗造,軍用飛機就更不用說了,比民用飛機更快,機動性更強,結構更堅固——你要讓客機做個急速桶滾,或者來個“眼鏡蛇”,怕是要直接空中解體了。

  深入觀察一下,這種想法似乎又不全對。如果說軍品一定比民品品質更好,那麼按這個邏輯推下去,能造高質量的軍品,就一定能造高質量的民品,而實際情況卻並非如此。

  ▲中國民航機型,基本被波音空客包了

  中國是一個擁有全套國防工業的國家,從一兩噸的小軍車到幾十噸的坦克都能造,性能居世界前列,還能出口,但大街上跑的,卻多是國外品牌的轎車。軍用飛機,從活塞式小飛機到最先進的隱身戰機都能自己解決,而老百姓所乘坐的民航,基本除了波音就是空客。

  所以,真實情況可能有點反常識——能研製出先進的軍品,未必能同步擁有先進的民品。

  為什麼會這樣呢?因為軍品和民品各自強調的“品質”,並不是一回事。

  ▲很經典很酷,但你不大可能買回去當家用轎車

  軍品要適用於嚴苛的戰場環境,在設計上會更加聚焦於少數核心功能,有些方面可能就顧不上了。比如軍迷熟悉的威利斯吉普車,為了能快速上下,連車門都沒有,只是一旦到了嚴寒地區,那冷風嗖嗖往裡灌的滋味,可真不好受——要是哪個民用車敢這麼設計,怕是倒給錢都不會有人要。

  民品則相反,就是滿足日常所需,相對軍品而言,要考慮的範圍就大多了,不能有太明顯的用戶體驗短板,成本還得控制好,否則百分百賣不出去。而且,在某些指標上,軍品反而會不如民品。

  ▲很牛叉的樣子其實卻有一顆落後的芯

  比如F-22,今天仍然可以稱之為世界最先進戰鬥機(至少也是之一),如果按常規思路,自動化水平肯定很高吧?但實際情況卻是,它的機載計算機,連民用轎車也比不上,隨便拖出一台電腦,運算能力都遠超F-22。

  另一個典型例子就是航空發動機,在最大推力、推重比這樣的極限性能上,軍品強過民品,但在壽命、可靠性、安全性指標上,民品遠高於軍品,能高多少呢?後面再說。

  ▲這麼大的灰機都上天了,客機還造不出來?

  更大的區別在於,軍品和民品的發展思路,或者說邏輯,是完全不同的。

  很多人往往想不通,中國能造火箭,原子彈,能把探測器送上月球,為什麼卻解決不了發動機和芯片?都在說中國在大飛機方面薄弱,但我們早就能造轟炸機,現在連200多噸的大運都有了,這些飛機難道還不夠大?有這些技術,就攢不出一架客機?

  其實,直接軍機變客機這個思路,並不是沒人實踐過。

  轟六的原型,蘇聯的圖16,就曾經真的被改造成客機。圖16是蘇聯第一種噴氣式轟炸機,原本是一個應急產品,只花了四年時間就從圖紙變成了現實。

  也正因為研製得有點着急,蘇聯空軍使用之後認為,圖16航程不夠,速度不快,載重太小,總之並不滿意。但研製也研製了,雖說雞肋,棄之不用也有點可惜……要不,能不能改成民用?蘇聯民航部門當時也面臨着向噴氣式客機跨越的任務,圖16正好廢物利用了。

  ▲圖104,連翼刀都還在

  於是,圖波列夫設計局迅速開發出了圖16的客機版,除了去掉武備外,主要改動是加寬了機身,使用了加壓客艙,能載客50名,是一款中型噴氣式客機。

  這款由轟炸機變身而來的客機就是圖104,蘇聯第一款噴氣式客機,也是當時世界上唯二的兩種噴氣式客機(另一種是英國的“彗星”)。從1957年開始,從莫斯科到倫敦、布達佩斯、德里等國際航班均由圖104執飛,莫斯科至北京的航線也是圖104。

  隨後,在圖波列夫設計局又在圖104的基礎上,將機體縮小至原來的75%,換上了渦扇發動機,成為世界上第一種採用渦扇發動機的客機——圖124。

  ▲平時就坐着“轟炸機”飛來飛去

  這兩種由轟炸機變身而來的客機,安全紀錄不佳。

  圖104總共生產了201架,發生過16起重大事故,死亡1079人,其中包括中國著名作家,文化部副部長鄭振鐸(1958年10月17日)。圖124生產164架,也是16次重大事故,死亡311人,印度第四任總理莫拉爾吉·德賽險些喪命。

  中國的民用大飛機研製,差點也走上了這條路。

  ▲咱們也拿轟炸機改,行不行?

  1970年7月28日,空軍航空工業領導小組召開緊急會議,向三機部傳達中央指示:上海要搞飛機。

  飛機的粗略指標是航程5000到7000公里,平時做客機,戰時是運輸機,要能滿足周總理直飛紐約參加聯合國大會之用,上兩套系統保證安全性。而且特別指出,“不考慮經濟性”。越快越好,最好第二年就能實現——這就是“708工程”,運10的開端。

  因為蘇聯圖16改改改的先例,又要快,三機部自然想到了轟六,所以在轟六基礎上研製大飛機成為最初的研製路線,甚至連設計師都是同一個人——708工程的總設計師,就是轟六的總設計師馬鳳山。

  ▲總設計師馬鳳山

  不過,運10團隊並不像戰鬥民族那樣簡單粗暴。他們知道發動機緊貼機身,噪音很大,舒適性差,於是考慮把發動機後移,採用“三叉戟”式的尾吊方案。但很快發現,這樣會造成重心後移,又容易失速——轟炸機直接變客機,困難了。

  1971年12月,一架巴基斯坦的波音707在新疆着陸時損壞,運10團隊對殘骸進行了3個多月的研究,最終決定參考波音707,採用翼吊四台仿製波音707動力系統的915發動機方案。在後期的研製過程中,甚至還以國內民航備份的名義,引進了兩套波音707的航電系統,這就是我們後來看到的運10。

  ▲運10首飛

  1980年9月26日,總設計師馬鳳山親自坐上飛機,完成了運10的首飛。到1985年為止,運10共進行試驗飛行130多次,170多小時,成為首架飛到拉薩的國產飛機。

  運10還創造了多個紀錄:首次採用美國適航條例FAR-25標準研製,突破了沿用蘇聯規範的局面;首次採用“尖峰”型高亞音速翼型,阻力係數優于波音707;國內首次採用翼下吊掛四發布局;國內首次採用全翼展整體油箱和氣密客艙;國內首次全面應用計算機輔助設計……

  從性能指標看,運10最大起飛重量達到110噸,189座,最大巡航速度974公里/小時,最大載重25噸,載重5噸的航程為8300公里,已經跨入了大飛機的門檻。

  然而運10還是無疾而終了,雖然並沒有一份文件明確宣告工程結束,但在1986年財政部否決了相關研製費用後,計劃實質上被終止,為此付出了大量心血的總設計師馬鳳山被氣得病倒了。現在僅有一架運10陳列於中國商飛浦東廠房外,用於展出。

  運10的下馬,讓很多人感到痛心疾首,被認為是中國民用大飛機的重大挫折。

  這種心情可以理解,但運10最終沒有成功,卻是一個由客觀條件所決定的必然結果。

  首先是飛機本身仍然存在一定問題。由於最開始採用蘇聯規範,為保證抗疲勞強度,導致整機重量太大。後來參照美國標準,將一些零部件減重,但由於國內基礎工業水平不足,造不出輕薄且強度足夠的材料,不僅整機仍然比波音707重,抗疲勞強度也沒有上去,安全性難以達到民航機的實用標準。

  ▲飛到哈爾濱的運10

  也就是說,運10能飛上天,能飛幾千公里,但不能真正載客運營。

  其次是先進性和市場問題。假如上述問題能得到解決,客觀評價,運10的水平將能夠與波音707持平。但波音707是50年代的設計,到80年代已經不是一個先進的大飛機了,在707之後的30年,又出現了以波音737、747為代表的更先進、更安全、更省油的大飛機。

  也就是說,運10面臨的局面是出生即落後——即使全部技術問題都解決了,運10在國際市場上也沒有競爭力。

  國際上賣不出去,咱就國內用,行不行呢?也不行。

  ▲見過這東西嗎?

  別說80年代,就是到了90年代,早期甚至買機票還需要開介紹信,能坐得起飛機的人寥寥無幾。換句話說,就是中國的民航市場容量不足,這將導致飛機的單價和運營成本過高,無論是那時的民航總局還是後來的航空公司,都難以接受。哪怕國家以命令的方式,強制民航部門裝備運10,也會因為成本原因而趴窩——用,就要花錢,但又賺不回維護和運營的花費,那還不如趴在地上。

  如果非用不可,就得不斷向國家申請大量撥款。國家就算是撥了,對於當時並不富裕的中國來講,也是一個只有投入沒有產出的黑洞,十分不划算。

  後來,還出現過把運10改為軍機的設想,但也不現實。因為運10是按民品設計的,改成軍用又不能只運人,整個結構都要大改,幾乎等於重頭再來,所以未獲批准。

  運10的命運令人痛心,但問題到底出在哪裡?

  ▲花了大量精力,運10還是下馬馬鳳山抱憾終生

  其實從一開始就跑偏了,因為708工程的初衷是研製首長座機,而不是載客運營的民航機,相當於半軍用,可以只考慮解決有無,可以不用考慮各種成本。但十年後又要當作客機用,這些全成了缺點,問題一下子就多了。

  2000年2月,朱鎔基總理在聽取民用飛機發展的相關匯報後指出,此前最大的教訓就是“用計劃經濟的一套、用搞軍機的一套辦法搞民機。”

  芯片差不多也是這樣,中國真是一點芯片製造能力都沒有嗎?並不是,中國的芯片產業鏈其實是比較齊全的,軍用芯片全部能國產,民用芯片也不是造不出來。只是同運10一樣,不是沒能力,而是缺乏頂尖的能力——現在我們能造“運10”芯片,但同時期國外已有“波音747”芯片了,沒有市場,這個循環就進行不下去。

  要打破這種局面,最關鍵的還是要遵守經濟和科技發展的客觀規律,要突破關鍵環節,也要重視市場需求,形成良性循環。

  ▲C919,中國新一代民用大飛機的代表

  比如,運10之後,中國又啟動了大飛機工程,但這一次,不是以行政命令的方式下達任務,而是組建了現代化的航空製造企業(中國商飛),在現有科技和經濟條件下,先後推出了ARJ21和C919兩款先進的民用飛機,完全以商業和市場為導向,細算成本,也不追求全國產。

  ▲部件來源多,但知識產權屬於中國因為這是中國設計

  最關鍵的“零件”發動機,中國目前還不具備與國外先進民用大推力渦扇發動機競爭的能力,但大飛機的進度卻不能等,如果要等上幾年,十幾年,黃花菜都涼了。所以C919先採用了CFM國際(美國通用與法國賽峰的合資公司)生產的LEAP-1C,先把飛機搞出來再說,國產發動機可以等,也必須要等。

  民用大推力渦扇,這是一個比軍用航發門檻更高的領域。能造導彈的國家不少,聯合國五常也都能自產軍用航發,但能夠給商業大飛機配套生產成熟發動機的就只有出自美英法四巨頭——通用、普惠、羅羅、賽峰彼此合資排列組合的6家公司,而中國尚未成功自主研發過一款大型民用渦扇。

  民用航發這麼難搞,是因為對可靠性、經濟性和安全性有超高的要求,要無故障運行30000小時甚至更多(一年=8760小時),這個指標基本是軍品的10倍(當然軍品的環境更惡劣),對設計水平和製造工藝的要求比軍品還要高。

  安全性指標,民用航發的空中停車率為0.002-0.005次/1000小時,軍品約為0.2次/1000小時(實際使用中可能還更高),相差百倍。此外,還在要吸入飛鳥、冰雹等異物的情況下保證發動機的安全,畢竟軍用飛機的乘員還有彈射、跳傘等逃生手段,而客機只能靠飛機本身的安全可靠來保證乘客的生存。

  在國產民用航發尚未解決之前,要打入大飛機市場,先採用國外產品是唯一可行的路徑——這不是生死攸關的軍品,零部件“全球購”是可以容忍的,就像一名廚師,關鍵是做出高質量的菜餚,不必非得自己種菜、榨油、餵豬養魚,煉鐵打造菜刀。

  新思路之下, C919迅速打開了局面,已經確定的訂單有349架,美國東方航空、英國航空公司通過簽署合作諒解備忘錄表達了購買意向——這個結果,可比運10強多了,真可謂思路一變天地寬。

  回到最開始的問題,你現在還覺得軍品一定比民品質量更高,開發更難嗎?

  實際上,搞出高質量的民品,在很多時候反而是一件難度更大的事情。

  因為民品可靠性、舒適度、維護性上的要求其實更高,同時對成本(包括採購成本和運行成本)的容忍度更低,更考驗一個國家的基礎工業能力、基礎科研能力和商業運營能力——軍品的用戶和採購者是政府或軍隊,成本高,價格貴,也得買,質量差,不舒服,也得用,但民品卻完全不能這樣干,否則就等着破產倒閉吧。

  總之,民用航空強,軍用航空就強,民用工業(汽車、船舶等)強,軍車軍艦就強,但反過來不一定。

  站位再高一點,從國家的長期發展角度看,也一定要抱着“民本”的思路。沒有適應市場的企業,沒有能帶來經濟效益的高質量民品,國家不可能興旺發達,軍品研製就不會有好底子和經濟基礎,長期如此,危害甚大。

  蘇聯就是一個大教訓,上到大伊萬,下到AK槍,蘇聯能自產全套軍品,性能不俗,數量巨大,軍事實力令全世界都為之顫抖。

  然而這個軍事強國對民品卻非常不上心,汽車飛機之類的就不用講了,就連造個電動剃鬚刀也有如拳頭一般大,聲音如拖拉機一般響,產品統統傻大黑粗,幾乎不具備任何國際市場競爭力,經濟效益低下。最後,老百姓連吃麵包都快吃不上了,沒過上好日子,軍事成了無底黑洞,整個國家都垮掉了。

  所以,各位軍迷不要覺得沒有參軍或沒有參加過武器裝備的研製,就對國防事業沒貢獻。如果你從事的工作是民品的研發和製造,那麼就認認真真的做好,畢竟,民才是軍的基礎,也是一個國家的根本——請不要小看自己,每一個普通人,做好普通的工作,也是在為國防事業,為中華民族的偉大復興添磚加瓦。


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