2014年12月30日,中国民用航空局(CAAC)局长李家祥乘坐一架支线喷气客机,从上海浦东飞往北京。但这并非一次普通的飞行。
这架喷气客机安全降落在北京机场后,ARJ21终于获得了中国民用航空局(CAAC)颁发的型号合格证。这意味着该机型满足了基本安全要求,可以进入中国民用航空市场。作为中国设计的首款可供商业运营的飞机,ARJ21花了整整六年才拿到这张入场券。
中国商用飞机有限责任公司(COMAC)副总经理兼ARJ21项目负责人罗荣怀,深度参与了整个过程——从设计和研发,到制造,再到飞行测试。
ARJ21经历了哪些挑战?这些中国制造的飞机是否足够安全?谁会购买它们?中国第二次进军飞机设计领域的成果——更大型的C919——进展如何?这些自主设计和制造的飞机会对产业价值链的上下游产生什么影响?中国知识@沃顿近期就这些问题及其他话题采访了罗荣怀。
以下是经过编辑的访谈内容。
中国知识@沃顿: 我们先详细谈谈ARJ21。这架飞机是什么样的?在全球市场上,它主要将与哪些飞机竞争?
罗荣怀:ARJ21是一款70至90座、短中程、涡扇动力的支线飞机。它是中国首款拥有自主知识产权的民用飞机;这也是美国联邦航空局首次同意根据中国民用航空局的审查,受理并批准飞机飞行认证申请。
它在全球的主要竞争机型将包括巴西的[巴航工业]ERJ175和俄罗斯的[苏霍伊超级喷气式飞机100]SSJ,两者都是70至110座的支线飞机。
“这是中国第一次设计飞机,我们没有经验,因此进行了很多试验。为了得到想要的结果,我们不得不一再尝试。”
中国知识@沃顿: ARJ21客机于2008年11月完成首飞。为什么取得认证花了这么久——整整六年?
罗: 这是中国第一次设计飞机,我们没有经验,因此进行了很多试验。为了得到想要的结果,我们不得不一再尝试。ARJ21于2008年首飞后,我们原本预计最多四年就能取得飞机认证,但随后真正的挑战开始显现,数量远超我们的想象。Twitter
我们花了很长时间研究、探索和学习,才弄清楚满足所有这些认证要求所需的知识。例如,有一项名为“自然结冰飞行试验”的试验,原计划在新疆[中国西北角的地区]进行。然而,连续四年多次驾驶飞机前往那里后,我们仍只完成了该试验计划的一部分。最后,我们不得不转而在北美寻找合适的天气条件。
为了完成ARJ21的全部飞行测试,六年来我们把飞机带到中国最极端的地区:最北、最南、最冷、最热、风最大和湿度最高的地方。我们还去了美国和加拿大,寻找极寒环境——这架飞机飞遍了整个北半球。
除了投入大量时间和资源克服技术障碍,我们还首次逐步组建了一支测试与认证团队。不过,我们的团队仍然很小。在西雅图,波音有一支超过250人的团队负责飞行测试认证。我们的上海认证中心只有50至60人,中国民航局另有30至40人。
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中国知识@沃顿: 这些飞行测试都包括什么?能举几个例子吗?
罗: 飞行测试的主要目的,是考察飞行中最危险的潜在情形,并观察飞机的表现——例如失速、穿越27节侧风,或发动机故障等。试飞员必须主动寻找这些低概率事件,而它们在数万小时的飞行时间里才会发生一次。
例如,“单发失效”试验,顾名思义,指飞机两台发动机中有一台无法工作时的情形。因此,必须让试飞员在飞行中关闭一台发动机,以确认飞机在这种情况下能否安全操纵。但这只是众多试验中的一项;这些强制性试验需要数千次试飞。只有在尝试过所有可以预见的危险飞行条件,并证明飞机能够应对之后,才能认为该机适合出售并投入商业飞行。
ARJ21经历的型号认证涉及数千个单项测试。最终,这些测试汇总成3,418份报告,共30万页,叠起来有30米高。
虽然这是一个漫长的过程,但我们为未来的飞机测试积累了许多宝贵经验。经历过这一过程后,近期我们开始让下一款飞机——大型C919——接受所有这些试验时,工作将更容易、效率也会更高。
“ARJ21是中国按照国际标准制造的首款支线飞机,它获得认证是中国航空业的一个里程碑。”
中国知识@沃顿:这项认证意味着什么?对未来中国制造的飞机会有什么影响?
罗: ARJ21是中国按照国际标准制造的首款支线飞机,它获得认证是中国航空业的一个里程碑。这表明我们已成功开发出支线飞机制造技术。
全球航空界通过一个国家制造可获适航认证的新飞机的能力,来判断其航空业的成熟度。在ARJ21-700项目中,我们完成了从设计到制造、从试验到飞行测试的整个过程。我们掌握了许多新技术、新材料和新工艺,积累了大量项目管理经验,也为C919等未来大型飞机项目奠定了基础。
中国知识@沃顿: 这项认证是否意味着飞机可以立即交付?如今飞机能否出口到欧洲和美国等全球市场?
罗: 认证和交付是截然不同的两件事。每架交付给航空公司的飞机,都必须从中国民用航空局(CAAC)取得自己的适航证。目前,CAAC正在为首架ARJ21-700飞机审核该证书。此外,CAAC仍须审核并批准质量保证体系、飞行支持体系和持续适航计划。所有这些检查完成后,首架ARJ21-700飞机将交付给成都航空[中国的一家国内航空公司]并正式投入运营;我们预计这将在今年发生。
任何机型要出口到欧洲和美国,都必须获得当地航空主管部门的批准。例如,如果想在美国销售或运营飞机,就必须取得美国联邦航空局(FAA)的批准。在我们努力为ARJ21取得中国民航局认证期间,FAA进行了影子审查,主要考察CAAC的认证能力和方法。
在这次影子审查中,FAA有选择地检查了若干项目,例如自然结冰飞行试验、静态原始设备制造商试验、最大刹车能量试验、VMU试验等,并派工作人员跟进和检查测试基础、测试指南、方法、试验、设备及结果的整个流程。ARJ21在中国获得认证后,影子认证也已完成,他们将开始另一项认可审查。
不过,在东南亚和非洲的一些国家,CAAC颁发的认证在当地获得认可,这意味着中国制造并获认证的飞机可以在这些国家飞行。
中国知识@沃顿: 获得认证后,在商业方面你们接下来要做什么?你们预计需要多久才能收回投入这一项目的高额成本?
罗: 飞机制造业是一个投资巨大、风险高、回报慢的行业。从实验室试验到正式生产飞机,再到赢得一部分飞机市场,是一段漫长的旅程。而要取得商业成功,还可能需要多年的时间。
目前,我们已收到308架ARJ21的订单。首架交付后,COMAC希望迅速达到年产15架的水平,并在较长期内将年产量提升至50架。
对于ARJ21,我们设定了三个目标。第一个是技术成功,在取得型号合格证时已经实现。第二个是市场成功:以受控成本生产飞机,使其具备商业价值并在市场上赢得品牌认可,进而获得一定的市场份额。第三个是商业成功:销售在市场上具有竞争力、能够为航空公司带来经济效益的飞机。现阶段,要实现第二和第三个目标,我们还有很长的路要走。
中国知识@沃顿: 你提到制造新飞机需要大量资金,而且回报缓慢。既然如此,为什么中国仍要进入这个行业?此外,这个项目中有多少比例采用了自主研发的中国技术?
“飞机制造业是一个投资巨大、风险高、回报慢的行业。从实验室试验到正式生产飞机,再到赢得一部分飞机市场,是一段漫长的旅程。”
罗: 制造我们自己的飞机将带动许多上下游产业,例如材料生产和高端设备制造。我们还可以逐步建立相关行业的本地供应商基础;结合中国航空市场当前的发展阶段,这样做是合适的。
关于自主技术,ARJ21的主要供应商包括4家国内企业和19家全球企业。我们在中国还有近100家二级供应商。波音等全球飞机制造商既不设计发动机,也不制造铆钉,而是从许多供应商处采购零部件。波音在全球有近10,000家零部件供应商。对于我们的飞机,COMAC是总体设计方,我们将全球现有的最佳技术整合到飞机中。
不过,我们的下一款飞机——仍在研发中的大型飞机C919——将有更高程度的国内参与。共有36家中国研究机构参与该项目,另有200多家中国企业参与,其中包括16家材料供应商和54家潜在零部件供应商。同时,GE、霍尼韦尔和CFM等16家全球供应商已与国内企业建立合资企业,合作开发航空电子设备、飞行控制系统及其他机载系统。
中国知识@沃顿: 能否再多谈谈C919及其进展?
罗:C919是一款150座、单通道窄体飞机,将与波音737和空客320竞争。这类飞机在中国和全球民用航空市场的需求量最大。
迄今为止,C919已完成项目论证阶段、可行性论证和预发展阶段,目前正进入工程发展阶段。首架飞机已经开始组装,预计我们将在2015年底前进行首飞。随后,我们将进入飞行测试认证流程。
中国主要航空公司,包括中国东方航空、中国南方航空、海南航空,以及一些飞机租赁公司,已经订购C919。华夏金融租赁有限公司刚刚与我们签署合同,购买20架C919,使我们的客户名单增至18家公司,飞机总订单量达到450架。
本文经 Knowledge@Wharton许可刊发。Knowledge@Wharton是宾夕法尼亚大学沃顿商学院的在线研究与商业分析期刊。”转载
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作者:罗荣怀是中国商用飞机有限责任公司(COMAC)副总经理兼ARJ21项目负责人
图片:中国商用飞机有限责任公司(Comac)制造的一架ARJ21在广东省珠海市机场起飞进行试飞。拍摄于第九届中国国际航空航天博览会期间。路透社/摄影记者


