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C919创新启示录

文章来源:《国资报告》杂志  发布时间:2017-06-14

如果把大飞机的自主创新比喻为攀登高山过程中的冲顶,那么,1970年以来,国产大飞机至少进行了三次冲顶,而且,每一次冲顶都有着鲜明的时代特征:上世纪七八十年代,自力更生、艰苦奋斗研制运-10;上世纪八九十年代,与美国麦道公司合作,以市场换技术;2008年成立中国商飞,以“主制造商—供应商”模式,最大限度聚集国内外资源打造C919。

虽然三次冲顶有着不同的时代背景,路径的选择也不尽相同,但都揭示了同一个道理,那就是,人们看到的往往都是自主创新成功之后光辉的一面,但是,自主创新的过程,则充满了各种争议和不确定因素。因此,自主创新不仅仅需要技术和人才,更为关键的是,还要承担试错的成本。自主创新从来不是一蹴而就的,自主创新的问题,只能在不断的试错中逐步去解决,最终才能成为具有市场竞争力的产品。

有些自主创新,试错的成本可以通过市场机制去解决。比如互联网企业常说的小步快跑,快速迭代,其试错的成本,就是由风险投资和企业自身所承担的。然而,像大飞机这样关乎国计民生的复杂技术和产品的自主创新,试错成本是非常高昂的,单纯依靠市场机制是远远不够的,只能由国家意志发挥作用,给予资金和市场的支持。

事实上,纵观中国核电、高铁、4G技术的自主创新,日韩汽车工业的崛起,和欧洲空中客车对波音公司的追赶,莫不如此。国产大飞机的自主创新历程,则再次有力印证了这一点。

国产大飞机的三次冲顶

国家的战略目标不仅仅是得到一两个产品,而是建立起可持续的产品开发平台,最终获得技术能力。所以人们要充分认识到技术能力的宝贵性,在培育大飞机的技术能力上要意志坚定,给予长期不懈的支持。

5月5日,上海浦东国际机场。在近万名观众的注视下,我国新一代大型客机C919一飞冲天,现场响起了热烈的欢呼声。这一刻,距离1980年我国自主创新的大型客机运-10的首飞,已过去了近40年。

人们常说的大飞机,指的是大型干线客机,由于其涵盖的学科广泛,技术难度高,只有少数国家可以研制,被誉为现代工业之花。此外,大飞机不仅能够创造巨大的经济效益,还是科学技术发展的加速器,因此,长期以来,中国一直渴望着实现大飞机的自主创新。

不过,这段道路却充满了坎坷。如果把大飞机的自主创新比喻为攀登高山过程中的冲顶,那么,从1970年运-10立项,到上世纪八九十年代中国与麦道合作未果,再到新世纪C919的十年磨一剑,国产大飞机至少进行了三次冲顶,在这背后,是中国自主创新的艰辛探索,和几代航空人锲而不舍的努力。

绕不开的运-10与麦道90

国产大飞机的第一次冲顶,始于1970年。这一年,中央批准了运-10项目,将其纳入国家计划。同年1月,世界首款宽体民用飞机——波音747投入服务,12月,波音公司未来的强劲对手——空中客车公司于法国成立。

生逢航空“大时代”的运-10,表现可圈可点。运-10由上海飞机制造厂负责研制,全国共有21个省、市、自治区的300多家工厂、科研院所、大专院校参与了的研制。

1980年9月26日,运-10在上海首飞成功。此后,运-10又先后飞抵北京、哈尔滨、乌鲁木齐、郑州、合肥、广州、昆明、成都等主要城市,并于1984年3月9日至16日先后7次飞抵拉萨。然而,由于预算等原因,运-10项目在1986年彻底搁浅。

在当时中国的经济条件和技术水平下,运-10取得的成绩实属难能可贵,且起步时间与空中客车同时,因此,运-10项目的“下马”,使得无数关心中国航空事业的人扼腕叹息,甚至成为中国民航工业发展史上一个挥之不去的情结。

北京大学政府管理学院教授路风在2005年发表的《中国大型飞机发展战略研究报告》中写道:运-10的下马标志着中国大型客机开发平台的丧失,而事实也证明中国民用航空工业的技术能力由此而陷入萎缩状态……抛弃运-10是自毁长城的行为,是一个永远不能忘却的历史教训。

不过,虽然运-10项目“下马”,但中国追逐国产大飞机的梦想却并未止步,而是换了条思路继续前行,这就是与美国麦道公司的合作。

1985年,设于上海的麦道组装线开始陆续生产麦道82客机。1986年12月4日举行的国务院常务会议确定:干线飞机方针要以市场做筹码,立足国内,充分利用对外开放的条件,走与外国合作生产的道路,逐步实现现代化、国产化。

在这一方针的指导下,经过多年的选型和谈判,1992年3月,中国与麦道公司签订了合作生产40架麦道90的合同。为减少经济支出,1994年11月4日,又修改为合作生产20架麦道90飞机,中国另外向麦道直购20架飞机。

通过与麦道公司的合作,我国共装配了35架麦道82飞机,并与麦道合作生产了两架麦道90飞机,在制造干线飞机的机体制造技术和管理技术上都得到了提高,增加了自行设计的技术储备。不过,随着1997年8月麦道公司被波音公司兼并,和之后波音公司宣布麦道90停止生产,国产大飞机以市场换技术的第二次冲顶,再次以遗憾告终。

新支线飞机的探索

在与麦道公司合作生产干线飞机的同时,中国还与国外开展了支线飞机的合作项目——与德国联合研制的MPC-75项目,以及与空中客车合作的AE-100项目。然而,由于合作方战略目标发生变化等原因,这两项合作再次以失败告终。

在运-10“下马”后的十几年里,中国民航工业以市场换技术的道路屡屡受挫,不得不进行深刻的反思——中国虽然通过给麦道、空中客车等制造机身零部件,掌握了机身制造技术,但在发动机、航电、飞控等核心系统上,西方从未对中国倾囊相授。另外中国也意识到,没有自主知识产权的合作,其实是非常脆弱的。

运-10副总设计师程不时谈到这段历史时说:“我很同意一位中年干部的一句总结——这是我们民族发展过程中必然要走的一段弯路。走过这段弯路大家才会意识到,原来外国人不会这么轻易把技术教给我们,而中国原有的基础也不是干不成这件事。”

痛定思痛之后,搞自主创新的新支线飞机,被国家作为了新的方向。在2001年3月全国人大九届四次会议通过的“十五”计划纲要中,新型涡扇喷气支线飞机项目被列为国家十二大高技术工程之一。2002年6月14日,国家发展计划委员会正式批复新支线飞机项目立项。新支线飞机由上海、西安航空企事业单位联合设计研制,总装厂设在上海。

新支线飞机的型号代码为ARJ21,意为21世纪先进的喷气式支线客机。ARJ21没有沿袭航空产品“一厂一所”研制生产的传统,而是成立项目公司,并采用“主制造商—供应商”的商务合作模式。

中国商飞客服公司专家咨询组高级顾问、原中航商飞总经理汤小平回忆说,在最初的一致赞同后,接下来新体制和工作机制的磨合难度远超过他的预料。“我终于意识到,体制和机制的变化说到底是旧制度下利益的重新分配,涉及很多项目团队力所难及的争论,产品研制难免磕磕碰碰,技术力量的争执尤为突出,队伍、体系、技术方案的争论从第一天起就没停过,而技术方案的争论与体系、体制建设甚至荣誉感深度交织,给项目研制工作带来了很多意想不到的困难。”

ARJ21的试飞也让汤小平倍感煎熬。“试飞进度之慢、周期之长远超过我的想象。由于无先例可循,有一段时间,我们更多地关注进度,而在一定程度上忽视了民机试飞特点,特别是缺乏对适航监督下各方工作关系变化和磨合艰苦性的预见性,让我滋生又要重回体制机制磨合艰辛的焦急。”

不过,ARJ21的项目团队最终还是克服了重重困难,2008年11月28日,ARJ21的基本型——ARJ21-700的首架机在上海成功首飞,2015年11月29日,ARJ21-700正式交付成都航空公司,并于2016年6月28日实现成功首航,开始投入载客运营。

中国商飞相关负责人指出,通过ARJ21-700的研制,我国走完了喷气支线客机设计、制造、试验、试飞、取证、生产、交付全过程,掌握了一大批新技术、新材料、新工艺,积累了重大创新工程的项目管理经验,具备了喷气式民用运输类飞机的研制能力和适航审查能力,中国的喷气支线客机探索取得重大成就。而中国商飞也基本掌握了飞机国际标准,提升了适航验证能力,锻炼培养了民机人才队伍,为C919大型客机项目的顺利推进开辟了道路,创造了条件。

航空领域专家刘济美在其撰写的著作《一个国家的起飞:中国商用飞机的生死突围》中写道:或许外人觉得我们在ARJ21项目上走得步履蹒跚,但正是这些逢山开路的过程,为C919大型客机乃至宽体客机的研制架起了高速路,他们可以在ARJ21-700飞机的基础上奔跑起来。

第三次冲顶:C919大型客机

随着中国经济和科学技术的快速发展,及各方面条件的不断成熟,国产大飞机的研制再次被提上日程。

2003年6月,国家正式启动“中长期科技发展规划纲要”的编制工作,同年11月,陆续成立了由国务院批准的国家重大专项论证组。其中,大飞机专项是第一个,也是论证最为艰苦的重大专项。

论证主要围绕三个方面的问题,即中国要不要做大飞机,能不能做,和怎么做。为此,专家组先后赴上海、西安等地考察,经过了近8个月的论证,最终向国务院提交了一份报告。

在这份报告的推动下,大飞机立项渐趋明朗。2006年2月9日,在国务院颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》中,大型飞机被确定为“未来15年力争取得突破的16个重大科技专项”之一。接下来,为细化方案,2006年7月,科技部会同国家发改委、国防科工委等部委,再次组建专家组对大飞机项目进行论证。

2007年是国产大飞机的关键之年。这一年的1月,专家组近3万字的论证报告最终形成,2月26日,时任国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,听取了大型飞机重大专项领导小组关于大型飞机方案论证工作的汇报,会议原则批准了大型飞机研制重大科技专项正式立项,并同意组建大型科技股份公司,要求尽快开展工作。至此,大飞机项目正式立项。

2008年5月11日,中国商飞在黄浦江畔成立。温家宝在《人民日报》发表题为《让中国的大飞机翱翔蓝天》的署名文章,文章指出:让中国的大飞机飞上蓝天,既是国家的意志,也是全国人民的意志。

中国向国产大飞机发起了第三次冲顶。和以往两次冲顶不同的是,作为C919项目的主体,中国商飞建立了较为完善的“主制造商—供应商”模式,最大限度聚集国内外资源打造中国民机品牌,并带动形成了以中国商飞为主体、市场为导向、产学研结合的民机研发体系。

中国商飞相关负责人表示,国内方面,形成了由22个省市、200多家企业、近20万人参与的民用飞机产业链。同时,中国商飞还充分利用国际民用飞机的优质资源,在择优选择GE、Honeywell、CFM等16家跨国公司作为大型客机机载系统供应商的同时,推动国际供应商与国内企业开展合作,组建了航电、飞控、电源、燃油和起落架等机载系统的16家合资企业,提升了国内机载系统的配套能级。

在前述体系之下,C919的研制工作紧锣密鼓地展开:2009年,C919项目进入预发展阶段,开展了方案设计和供应商选择工作,并与国内外意向供应商开展了联合概念定义(JCDP)工作;2011年,C919项目顺利通过了国家初步设计评审,全面转入工程发展阶段;2014年9月19日上午9时19分,C919准时打出“开铆第一枪”,机体对接工作正式启动;2015年11月2日,在经过风洞试验、铁鸟试验、航电综合和电源系统等试验后,C919首架试飞飞机总装下线;2017年5月5日,C919在上海浦东国际机场成功首飞。

谈到C919所取得的成绩,中国民航大学经济与管理学院教授李晓津表示,国家对大飞机有了新的认识,不仅仅是造飞机,而是在此过程中,把相关产业带动起来。因此国家投入了巨额资金,并从政策上、人员上、管理体制机制上进行了重大改革。

培育技术能力要意志坚定

随着C919的成功首飞,关于自主创新的更多细节也得以披露。

C919大型客机总设计师吴光辉对媒体表示,C919的自主知识产权主要体现在三个方面:第一,根据市场需求,设定设计方案。第二,零部件供应需符合设计方案。C919的供应商来自全球,其中不乏空客和波音的供应商,而需要什么样的零部件,对其有怎样的技术要求,这是由中国商飞决定的。第三,系统集成掌握在自己手中。一架大型客机是复杂的系统集成工程,不同的系统集成在一起需要满足哪些要求,这一控制方案掌握在C919设计团队手中。

“系统集成也是创新。如果所有核心部件都自己搞,再过10年国产大飞机也搞不出来。C919是组织的成功,系统集成的成功,充分借鉴了国际经验。”上海交通大学科学史与科学文化研究院副研究员黄庆桥对记者表示。”

不过,长期关注国产大飞机的黄庆桥也指出,C919的首飞仅是一次科研试飞,做了一些功能上的测试。为确保安全性,C919还将面临更为复杂及严苛的试飞和适航认定过程。“我国大飞机产业还没有走完一个真正意义上的先进民用飞机研制的全过程,如何取得美国联邦航空管理局(FAA)和欧洲航空安全局(EASA)的认可,获取这些机构的适航证,不仅需要航空人的努力,恐怕更需要国家力量的介入和支持。”

虽然前方依然充满艰难险阻,不过,正如路风对媒体所言,人们当然希望C919能够成功,但是如果出现不顺利的情况,千万不要以产品早期的优缺点论输赢,否则又会重演运-10的悲剧。“国家的战略目标不仅仅是得到一两个产品,而是建立起可持续的产品开发平台,最终获得技术能力。所以人们要充分认识到技术能力的宝贵性,在培育大飞机的技术能力上要意志坚定,给予长期不懈的支持。”