http://www.whhswh.com 2009-08-10 14:08 來源:21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道
擴(kuò)建后氣勢恢宏的北京首都機(jī)場,期待國產(chǎn)大飛機(jī)的降臨。
據(jù)中國商飛總設(shè)計師吳光輝透露,預(yù)計將在2014年首飛、命名為“C919”的首型國產(chǎn)大飛機(jī),將定位于150座級(座位數(shù)覆蓋130到200個座位),確定其標(biāo)配為168座。
這樣一架大飛機(jī)將由300萬到500萬個零部件組成,這些零部件需要有數(shù)千家配套供應(yīng)商生產(chǎn),如此龐大的產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)會不只讓一個王水福動心。
今年2月19日,70多位上海民營企業(yè)家集體造訪中國商飛。這次訪問最終變成了這些商人對各自的電子、新材料、計算機(jī)、電纜、照明、精密機(jī)械等產(chǎn)品進(jìn)行推銷的營銷路演。
“各地民企都很踴躍,但這次可能只有少數(shù)幾家能夠入圍,并且只會負(fù)責(zé)一些配件的生產(chǎn)。”商飛的一位知情人士解釋說,“因為大多數(shù)民企此前都沒有為大飛機(jī)標(biāo)配的先例,中國商飛對民企的開放會一步步來。”
受制于國內(nèi)制造能力不足,大飛機(jī)的大量制造環(huán)節(jié)看來仍需要求助于全球。中國商飛總經(jīng)理張慶偉之前表示,大飛機(jī)項目中,國產(chǎn)化率要達(dá)到30%。
“我們目前已經(jīng)完成首飛的支線客機(jī)ARJ21—700,在發(fā)動機(jī)、電子控制系統(tǒng)等關(guān)鍵部件,由于國內(nèi)產(chǎn)品暫時達(dá)不到技術(shù)要求,因此國產(chǎn)化率很低。”張慶偉解釋說。
公開資料顯示,大飛機(jī)項目此次提供的工作包,主要包含兩類:
第一類是“系統(tǒng)設(shè)備工作包”,包括飛控、航電、電源、照明、APU、動力裝置、起落架、液壓、機(jī)電綜合、空氣管理、燃油、防火等系統(tǒng)和設(shè)備。
曾從事ARJ支線飛機(jī)供應(yīng)商管理工作的周濟(jì)生介紹說,按照國際業(yè)界通常的情況,如果制造一架波音787需要花費(fèi)80-90億美元,那么系統(tǒng)設(shè)備工作包就占50%以上,也就是40-45億美元。而其中發(fā)動機(jī)系統(tǒng)又占系統(tǒng)設(shè)備工作包費(fèi)用的一半,即20億美元左右。
正是在占整個飛機(jī)造價50%的系統(tǒng)設(shè)備這塊蛋糕上,我國尚不具備獨(dú)立標(biāo)配能力,如果要實現(xiàn)國有標(biāo)配,需要與其他國外企業(yè)合作。
“支線飛機(jī)的全球招標(biāo)模式,就是大飛機(jī)的摹本。”6月16日,國務(wù)院發(fā)展研究中心郭勵弘對本報記者說。
“自主研發(fā)和全球招標(biāo)并不沖突。”6月4日,中國工程院院士劉大響對本報記者說,自主研發(fā)的周期長,趕不上大飛機(jī)項目的進(jìn)程。即便是我們研發(fā)成功了,也只能是采取逐步的部分替代,還是要用到國外的成熟產(chǎn)品。”
大飛機(jī)項目的第二類工作包是“機(jī)體結(jié)構(gòu)工作包”,包括雷達(dá)罩、機(jī)頭、前機(jī)身、中機(jī)身-中央翼、中后機(jī)身、翼身整流罩等。
這部分機(jī)體部件和材料則需要花費(fèi)整個飛機(jī)造價的25%,即20億美元左右。“國內(nèi)供應(yīng)商將主要集中在機(jī)身制造這一塊上,也就是分享整機(jī)造價的這25%。”周濟(jì)生說,其他如管理費(fèi)、勞動力成本等瓜分了另外的25%。
盛宴中的大飛機(jī)拼圖
那么,將在5年后飛上藍(lán)天的國產(chǎn)大飛機(jī),最終將由哪幾只手合力打造而成?
整合各供應(yīng)商迄今公布的信息,我們可以還原出這樣一幅大飛機(jī)拼圖——
溫家寶總理視察國產(chǎn)大客機(jī)早期模型
大飛機(jī)機(jī)頭部分的制造將由成都飛機(jī)工業(yè)公司提供。
承擔(dān)大飛機(jī)的前機(jī)身、中后機(jī)身機(jī)體結(jié)構(gòu)制造的是洪都航空工業(yè)集團(tuán)。
西飛國際取得了中機(jī)身(含中央翼)、外翼翼盒(含固定前、后緣)、副翼、后緣襟翼、前緣縫翼和擾流板等6個工作包。
沈飛將就尾段與中國商飛進(jìn)行設(shè)計與合作。
哈飛將對國產(chǎn)大飛機(jī)提供機(jī)體的復(fù)合材料。據(jù)哈飛副總工程師李瑞義介紹,目前我國正在研制的國產(chǎn)大飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)的30%-40%將采用復(fù)合材料。
昌飛獲得了份額不多的機(jī)翼擾流片等部件的研制生產(chǎn)任務(wù)。
來自中國航天科工集團(tuán)旗下的航天科工三院亦成為大飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)的供應(yīng)商之一。
據(jù)周濟(jì)生介紹,我國國產(chǎn)大型客機(jī)的起落架項目目前已確定由中航飛機(jī)公司與法國賽峰公司共同研制,聯(lián)合開發(fā),聯(lián)合競標(biāo)。
大飛機(jī)的非氣密性艙門由浙江西子聯(lián)合控股公司提供。
而來自中國航天科工集團(tuán)公司三院306所需要向大飛機(jī)項目提供翼梢小翼/副翼/擾流板/后機(jī)身尾椎4大工作包。
美國通用電氣公司和法國斯奈克瑪公司的合資公司CFM公司制造的LEAP-X型號發(fā)動機(jī),被稱為第一種第三代民用航空渦扇發(fā)動機(jī)。這是2009年6月12日在GE集團(tuán)位于俄亥俄州Evendale工廠的高空試驗臺上,LEAP-X發(fā)動機(jī)的核心機(jī)首次點火的圖片。這里將在整個飛行包線內(nèi)檢驗渦輪和燃燒室的性能。該核心機(jī)由8級壓氣機(jī)與單級渦輪組成,CFM公司說:“我們希望核心機(jī)能有更高的熱效率,我們想要提高核心機(jī)的溫度從而提高熱效率,以此確保渦輪葉片的效率和耐久性。”
大飛機(jī)面向海外的招標(biāo)集中在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域。
記者獲悉,可能將采用美國通用電氣公司和法國斯奈克瑪公司的合資公司CFM公司制造的LEAP-X型號發(fā)動機(jī)。
該發(fā)動機(jī)第一臺全尺寸驗證發(fā)動機(jī)計劃2012年試車,LEAP-X預(yù)計2016年取證。
據(jù)GE中國人士稱,新型發(fā)動機(jī)將比現(xiàn)在給空客A320以及波音737NG飛機(jī)提供動力的CFM56技術(shù)嵌入型發(fā)動機(jī)節(jié)省燃油16%。
“我們迄今為止還沒接到對此事發(fā)布任何信息的通知。”6月17日,在被本報問到中國的大飛機(jī)項目是否已就發(fā)動機(jī)采購與其公司接洽時,GE中國發(fā)動機(jī)品牌發(fā)言人鄧謹(jǐn)如是回應(yīng)。
2009年6月,在GE公司位于俄亥俄州Peebles的室外試驗臺,CFM公司對Leap-X發(fā)動機(jī)核心機(jī)的風(fēng)扇和壓氣機(jī)進(jìn)行首次測試。其還將行大量的側(cè)風(fēng)和聲學(xué)試驗。Leap-X的壓氣機(jī)大幅度增加了壓比。
CFM國際公司是斯奈克瑪發(fā)動機(jī)公司和通用電氣公司的合資公司,是世界領(lǐng)先的飛機(jī)發(fā)動機(jī)供應(yīng)商,全球投入使用的CFM56系列發(fā)動機(jī)數(shù)量達(dá)14400臺。
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CFM56發(fā)動機(jī)在其所覆蓋的推力(85~155千牛)范圍內(nèi),在全球共占據(jù)了約88%的市場領(lǐng)地,其中包括:
所有(100%)的新一代波音737系列飛機(jī)都采用CFM56;所有(100%)的四發(fā)空客A340各型飛機(jī)都采用CFM56;大部分(約60%)的空客A320系列飛機(jī)采用CFM56。
出于市場競爭力的衡量,在近期,中國的C919飛機(jī)也不可能選擇CFM系列之外的發(fā)動機(jī)。因為對于商業(yè)市場上的民航客機(jī)來說,其必須滿足直接客戶——航空公司的四大需求:油耗、可靠性、乘客舒適度和機(jī)隊運(yùn)營成本。這四點與同時代水準(zhǔn)稍有差距,就會陷入毫無訂單的窘境。
LEAP-X是為有可能在未來十年進(jìn)入服役的下一代中短程客機(jī)而研制的一款新的發(fā)動機(jī),其核心目的是采用先進(jìn)的復(fù)合材料和合金制造技術(shù),減輕發(fā)動機(jī)重量從而降低油耗。首臺全尺寸驗證機(jī)預(yù)計2012年開始試車,LEAP-X發(fā)動機(jī)計劃2016年取證。
LEAP-X計劃的目標(biāo)包括:與當(dāng)前裝配空客A320和波音737系列飛機(jī)的CFM56系列發(fā)動機(jī)相比,發(fā)動機(jī)油耗降低16%,如果再結(jié)合新的飛機(jī)技術(shù),油耗還可以進(jìn)一步降低;二氧化碳(CO2)排放量的降低與油耗的降低相當(dāng);與當(dāng)前國際民用航空組織(ICAO)的CAEP6的排放標(biāo)準(zhǔn)相比,LEAP-X發(fā)動機(jī)的氮氧化物(NOx)排放量可以降低50%~60%。
事實上,CFM公司的發(fā)動機(jī)各方面性能一直處于行業(yè)領(lǐng)先地位,與其背后的“科技含金量”是息息相關(guān)和密不可分的,就是美國通用電氣公司和斯奈克瑪公司雙方各自在高科技研究領(lǐng)域的巨大投入。
斯奈克瑪公司90年代與法國國家航空航天科技研究院(ONERA)和法國國家科技研究中心(CNRS)合作,研究先進(jìn)集成燃燒系統(tǒng),目標(biāo)是對環(huán)境進(jìn)行最大限度的保護(hù),減少發(fā)動機(jī)在工作過程中的氮氧化合物、碳黑等污染物排放,降低噪聲,減少燃油消耗;研究機(jī)械工程先進(jìn)計算方法,為未來發(fā)動機(jī)設(shè)計開發(fā)作準(zhǔn)備,內(nèi)容包括固體力學(xué)、振動學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、復(fù)合材料建模、接觸摩擦損傷等,以便精確預(yù)測結(jié)構(gòu)在常溫或高溫環(huán)境下的使用壽命。
LEAP-X與現(xiàn)有最新的CFM56噴氣發(fā)動機(jī)相比,力爭將發(fā)動機(jī)單體的燃耗削減16%,其中7.%%將通過優(yōu)化涵道比實現(xiàn),7.0%將通過革新壓縮機(jī)、燃燒器及CFD(計算流體動力學(xué))等核心技術(shù)實現(xiàn),而剩余的1.5%將通過改進(jìn)發(fā)動機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)。
在有助于提高燃效的高涵道比方面,力爭從目前的5.5左右提高至9以上,這是一個驚人的數(shù)字。
CFM56噴氣發(fā)動機(jī)正是把涵道比從較低的數(shù)值提升到中高值,成為第二代民航渦扇發(fā)動機(jī),其油耗比被其取代的低涵道發(fā)動機(jī)降低了20%,同時還建立了新的可靠性標(biāo)準(zhǔn)。
而今LEAP-X將以更高的涵道比,進(jìn)一步降低16%的油耗,將成為第三代民航渦扇發(fā)動機(jī)。在高油價時代,發(fā)動機(jī)油耗是航空公司最為關(guān)注的指標(biāo),也是一架客機(jī)商業(yè)成功與否的生死線。
Leap-X將采用一個比CFM56發(fā)動機(jī)大16%的風(fēng)扇,直徑為1.8米,現(xiàn)有的民航主流CFM56系列發(fā)動機(jī)風(fēng)扇直徑為1.55米。
為了大幅度地減重,Leap-X發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇葉片邊緣將采用鈦合金,葉片本身將采用利用3-D組合碳纖維轉(zhuǎn)化澆鑄方法生成的復(fù)合材料,這是一個巨大的技術(shù)進(jìn)步。Leap-X發(fā)動機(jī)的18個1.8米葉片總重為76千克,而CFM56系列發(fā)動機(jī)的24個1.5米葉片總重118千克。
這一技術(shù)進(jìn)步來源于斯奈克瑪公司90年代進(jìn)行的“高效、靜音復(fù)合材料風(fēng)扇葉片”(MASCOT)研究項目提供的技術(shù)儲備,當(dāng)時研究了大直徑復(fù)合材料風(fēng)扇葉片的空氣動力學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)原理,以提高發(fā)動機(jī)性能,降低燃油消耗,減少噪聲和污染排放等;結(jié)果表明,應(yīng)用該技術(shù)制作的葉片不僅重量輕,而且結(jié)構(gòu)牢固,抗大體積鳥撞擊能力強(qiáng),制造成本卻相對較低。