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波音飞机公司预测,到2025年,市场将新增大约27200架民用飞机(客机和货机),全球机队规模将翻一番;新增飞机中,单通道飞机(100-240座级)和双通道飞机(200-400座级)将占绝大多数;亚太地区将成为最大的市场,在2.6万亿美元的总交付值中占36%。制造大型飞机面临着诱人的巨大市场前景。
综观飞机制造业近百年的历史,尤其是近几十年来的发展史,可以看到,飞机制造技术的发展由民用运输和军事用途强烈需求所牵引,既受到科学技术发展的推动,也拉动科技的发展。
制造大飞机,既是科技的问题,也是经济的问题。中国将在2020年前自行制造大型飞机的消息引起了国内外的极大关注。
空客与波音的竞争及背后支持
目前世界民用飞机市场上的主角,是欧盟几个成员国共同出资建立的空中客车公司和美国的波音公司,两家公司的竞争也日益激烈。30多年来,空客与波音的大、中、小型产品系列,每一款都针对对手机型应势而出,而每出一款都力图在功能或技术上压制对手:空客的A320系列针对的是波音737,A330—A300针对波音的757、767,大型客机A340、A380则瞄准波音747。波音计划在2008年推出787梦幻客机,而空客也已经启动了787的竞争机型A350的生产。在策略上:波音更愿意将飞机尽可能做大,同时在技术上做很少的变化以降低销售的价格,而空客却进行了大量的研发,创造出了5种不同的新机型,而波音只有1种新机型。
2003年空客首次在飞机交付量上超过波音,成为世界头号民用飞机制造商,空客的市场份额从2002年的44%上升到2003年的52%,从2004年的54%上升到2006年的56%。获得民航业巨大的市场,意味着就业和经济增长,政府自然会为了帮助公司获得更多的订单而对其进行资助。在空中客车与波音的公司竞争背后,是欧美政府对这种竞争所进行的支持。
一些市场分析家认为,要理解这种竞争,必须先要明白这是两种不同的资本形式之间的竞争,是欧洲的莱茵模式和美国的盎格鲁─撒克逊模式之间的针锋相对。人们通常觉得美国是真正的市场经济,而在欧洲资金援助依然很重要。空中客车的确直接从出资各国获得资金上的支持,因为法律并不禁止它们这么做。欧洲支持空中客车的措施包括为空客公司提供设计和研发上的资助,提供津贴、货物、服务来辅助其搞研发、扩大或升级空客的生产场所以及为A380提供研发和生产上的帮助。
波音并不是国有的,但美国政府的确为波音生产大型民航客机提供了大量补贴。为了给飞机制造商提供补贴、赠予或其他帮助,政府是以特殊的立法、规章制度和法律文件的形式完成的,而且还包括了为波音747的生产提供特殊的联邦、州及地方补贴;美国国家航空和宇宙航行局的特殊研发补贴;国防部的特殊研发补贴、美国国家标准与技术研究所的特殊的研发补贴;公司境外销售与境外所得法案的补贴、研究和试验税收抵免;美国国家航空和宇宙航行局采购合同等等一系列优惠政策。
需求拉动中国寻求突破
目前在中国内地运营的飞机中,约2/3是波音飞机;按照目录价格计算,中国从美国购买飞机的总费用累计接近400亿美元。而空中客车则在中国市场抢占了超级大飞机市场的先机,空客希望把目前21%的市场份额在最短时间内提升到50%。
中国2005年向波音、空客订购了442架飞机,目录价格高达2000亿元,2006年底又与空中客车公司签署订购150架A320系列飞机的框架协议。估计今后20年,中国至少还需增加1500架大型飞机,要花费1000亿美元。
面对自己对大型民航客机的非常旺盛的市场需求,中国与其花大价钱买飞机,为什么不自主造飞机呢?其实,许多中国人都有要造中国自己的飞机的梦想。例如我的朋友王,高中时的学习成绩非常好,因为梦想有一天能够造飞机,20年前放弃了更有名的清华大学,而选择了北京航空航天大学。虽然后来世事变化,他进入了IT行业,但心中仍然忘记不了当年的梦想,我们会面的时候,他经常兴致勃勃地谈论着飞机。
中国到现在才发展大型客机,是因为中国经济和科技经过这些年的发展,已具备了研制大型飞机的实力。航空产业是许多高科技的集成产品,比如材料、电子、动力等,它把工业上最先进的技术都集成在一起,发展大飞机项目可以带动国家整体发展,国家也希望通过这个项目来带动相关产业的发展。目前只有美国、欧盟和俄罗斯全面掌握了大型飞机研制技术,它们都将其列为战略上优先支持发展的领域。美国和欧盟对大型飞机的核心技术始终严格控制和封锁。
中国造大飞机的挑战
中国造大飞机,也面临许多挑战,特别是技术和资金上的挑战。从运10辉煌的终结以及与麦道合作的无疾而终到现在的自主研发重新启动,中国都面临着技术和资金上的双重挑战。
生产大飞机的过程涉及多个学科,包括空气动力学、材料学、航空电子学等;大飞机产业则涉及化工、电子、冶金等部门。飞机整体结构制造技术有:高效数控加工、大型壁板的形成技术和大型壁板精确加工技术。
为保证中国研制的民用大型飞机具有国际竞争力,并达到适航标准,首先要突破10项关键技术:民用大型飞机总体设计技术、现代民用飞机的气动特性预测方法、民用大型飞机的噪声预测和减噪措施、民用大型飞机载荷确定技术、高效结构和强度设计技术、长寿命高可靠性结构设计技术、民用大型飞机防雷设计和抗高强度辐射设计、多轮起落架设计技术、先进复合材料结构设计技术、适航审定的特殊要求的鉴定技术。
除10项关键技术外,中国民用大型飞机的设计还需解决发动机、飞机机载系统与飞机的综合设计技术。在安全性、可靠性和舒适性三项关键评价标准上,应不能低于波音和空中客车的现有飞机,否则无法适应市场竞争。其中复合材料构件成形技术是制造大飞机的关键。
尽管中国研制过运10飞机,而且在空客A350的研发中,有5%从设计到生产是由中国来完成的。但在制造大飞机方面的经验依旧并不充足,大飞机项目的发展中有许多不确定性因素,研发中究竟会面对哪些具体问题谁也无法预测。
技术解决是一方面,资金则又是另外一方面。当年运10的匆匆谢幕一部分原因就是吃了资金上的亏。因此,除了要拥有先进的技术外资金是否有保障也是研发成败的关键因素。有关数据显示,空客380项目的发展,投入的资金超过120亿美元,波音787项目的研发,投入资金超过70亿美元,统计显示,仅1992年以来,美国对波音公司和欧洲对空中客车的支持都超过了200亿美元。据初步预算,中国大型飞机项目投资研制经费约需500亿元-600亿元人民币。
自主创新是中国大飞机的制胜关键
中国要成功制造大飞机,最关键的一点是,在吸取过去的教训和经验的基础上搞创新。航空业是一个最先进的行业,新的电脑技术、材料技术、空中制导技术......都是率先在这个行业投入应用的。现在波音和空客的飞机已经非常先进了,中国制造的飞机要让人来采购,必须要创新,推陈出新,利用自己的新来应对竞争。
届时,中国凭借自己的强大财力和技术能力、庞大的国内市场以及对亚洲地区的邻国的影响力,中国制造的具有价格优势的飞机必将会吸引亚洲地区的航空用户。波音和空中客车将面临来自中国飞机的市场竞争。虽然鉴于飞机的研制与生产需要漫长的周期,这种挑战还不能称之为“迫在眉睫”,但潜在的市场竞争将促使波音和空中客车公司更快地着手完成对现有的波音737、A320大型机型的更新计划。事实上,早在中国有意制造大型飞机的消息传出之前,波音和空客公司就表示了担忧,中国拟议中的大型飞机制造计划将会威胁波音和空中客车对航空市场的垄断地位。