國產(chǎn)大飛機的軟肋還是技術(shù)問題
關(guān)于研發(fā)制造國產(chǎn)大型飛機的專題調(diào)研(一)
    2008-03-13    本報記者:汪延 毛海峰 姜微    來源:經(jīng)濟參考報

  編者按
  兩會期間,國務(wù)院總理溫家寶在政府工作報告中說,今年我國將全面啟動和組織實施大型飛機等國家重大專項。
  對于總理的講話,所有關(guān)注國產(chǎn)大型客機的人都十分激動。但是我國研制大型客機與國際先進(jìn)水平到底有多少差距?人們并不是很清楚。這是一個眾人關(guān)注的話題,本報記者對此進(jìn)行了深入調(diào)查,力圖勾勒出我國大型客機研發(fā)的真實水平,讓國人能夠更好地支持大型客機踏踏實實地發(fā)展。

  技術(shù)問題一直是我國發(fā)展大型客機的最基本問題。近年來雖然有些關(guān)鍵技術(shù)獲得了突破,但是大型客機的整機研制能力與世界先進(jìn)水平相比仍是全方位的差距,尤其是波音、空客新的機型大規(guī)模采用復(fù)合材料后,大型客機的研制能力又一次與世界先進(jìn)水平拉開了距離。

民機技術(shù)儲備極少

  由于歷史的原因,我國民機在技術(shù)上投入非常少,民機的技術(shù)儲備更少。原上航集團黨委書記潘繼武說,尤其是我國的民機在實踐上停滯了很多年后,飛機設(shè)計的參數(shù)、定值積累極少,民機設(shè)計能力相對較弱,在技術(shù)上突破需要花費很多力量。
  西安飛機工業(yè)(集團)有限責(zé)任公司(簡稱西飛)、第一飛機設(shè)計研究院、中國飛行試驗設(shè)計研究院三家曾共同完成了一份資料,對本世紀(jì)初我國飛機的研制能力做出了一個詳細(xì)的評估。這份資料稱,我國飛機設(shè)計水平與國際水平相比差距約20年。在超音速巡航技術(shù)、噴管矢量技術(shù)、高推重比技術(shù)及無人駕駛控制技術(shù)等方面都有一定差距,綜合設(shè)計能力也低,設(shè)計實踐經(jīng)驗欠缺,設(shè)計規(guī)范落后。在飛機制造技術(shù)方面,與世界飛機制造加工基地相差10至20年,如數(shù)控效率只有波音的1/8。
  當(dāng)然與軍機相比,民機還可以采用國際采購的方式來彌補技術(shù)上的差距,如飛機發(fā)動機、部分機載設(shè)備、零部件和材料都可以采用這種方式。但是民機制造中仍有許多東西是用錢買不來的,如飛機的總體設(shè)計能力,尤其是集成能力得靠經(jīng)驗上的累積。又如電傳操作,這是核心技術(shù),空客在這個方面已比較成熟,波音777也采用了電傳操作技術(shù),其中有些還是光傳技術(shù),這種技術(shù)人家是不會賣給我們的,只有靠自己研發(fā)。

復(fù)合材料之惑

  更讓人焦慮的是,隨著近年來復(fù)合材料在飛機上的大量應(yīng)用,我國民機研制的能力有進(jìn)一步與世界先進(jìn)水平拉開的危險。
  飛機上的復(fù)合材料主要是指碳纖維的復(fù)合材料。以前國際上的大型客機采用的材料都是以先進(jìn)鋁合金為主,飛機的設(shè)計、制造都建立在這種材料基礎(chǔ)上。以波音777為例,其機體結(jié)構(gòu)中,鋁合金占到70%、鋼11%、鈦7%,復(fù)合材料僅占到11%,而且復(fù)合材料主要用于飛機輔件。但到波音787時,復(fù)合材料的使用出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,不僅數(shù)量激增,而且開始用于飛機的主要受力件,現(xiàn)在波音787的復(fù)合材料用量已占到結(jié)構(gòu)重量的50%。
  飛機結(jié)構(gòu)件大規(guī)模使用復(fù)合材料,是現(xiàn)代飛機制造史上的一次革命性變化。它使飛機重量更輕、強度更高、耐疲勞耐腐蝕性更好,而且復(fù)合材料中的高強度碳纖維進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)后,可以使飛機的制造成本更低。同時在計算機技術(shù)、激光、C掃描等先進(jìn)科技的支持下,復(fù)合材料制造飛機結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量能夠更加可靠地保證飛機的安全性。根據(jù)波音和空客公開的研究資料表明,到2020年它們的飛機將全部采用復(fù)合材料。
  而我國目前僅掌握金屬飛機的研制能力,復(fù)合材料只能少量地用在飛機輔件上,在主結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用還需要進(jìn)一步預(yù)研。這就好比是空客、波音已經(jīng)能用鋼筋水泥造房子,而我國僅掌握全套的用“秦磚漢瓦”造房子的辦法,現(xiàn)在才開始學(xué)著使用鋼筋水泥。更要命的是,用于飛機的復(fù)合材料我國現(xiàn)在還需要進(jìn)口,尤其是像T800這樣廣泛應(yīng)用的飛機復(fù)合材料我國還不會生產(chǎn)。

艱難的追趕

  我國進(jìn)行大型客機的研制,面臨的技術(shù)困難是巨大的。在日趨激烈的航空市場上,沒有技術(shù)領(lǐng)先、具有競爭力的飛機,即使生產(chǎn)出來了,也無法占據(jù)市場。在波音和空客用復(fù)合材料飛機替代金屬飛機的大背景下,我國要研制大型客機,只有迎頭趕上,生產(chǎn)出與之抗衡的飛機才行,這需要廣大技術(shù)人員付出更多的努力。
  目前國內(nèi)的飛機專家都已認(rèn)識到了這個問題,一批專家已提前進(jìn)行飛機的預(yù)研。據(jù)中國航空工業(yè)第一集團公司科技委副主任馮培德透露,現(xiàn)在已有上億元的經(jīng)費投入到預(yù)研中,其中就包括材料。
  據(jù)記者了解,現(xiàn)在國產(chǎn)化的T300飛機復(fù)合材料正在研制之中,可望不久能投入批量生產(chǎn),以替代目前進(jìn)口的T300。在復(fù)合材料的制造工藝上,國內(nèi)的一些主要飛機廠也正在加快更新設(shè)備。如西飛,其應(yīng)用飛機復(fù)合材料的主要設(shè)備熱壓罐原來的最大直徑為3.5米,現(xiàn)在準(zhǔn)備上直徑六米的熱壓罐。
  “冰凍三尺,非一日之寒”,我國民機技術(shù)全方位地落后于歐美國家,是由于多方面的因素造成的,其中主要有三個:一是由于我國民機的型號研制頻度太低,無法有效積累大量數(shù)據(jù);二是由于民機生產(chǎn)至今還沒有相關(guān)的研究所,民機直到現(xiàn)在還沒有轉(zhuǎn)向研究開發(fā)型;三是我國科技轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力水平較低,與歐美航空工業(yè)相比,我國航空企業(yè)還沒有成為真正的科技轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力的主體,科技轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力體制機制的最佳模式還沒形成。
  我國現(xiàn)在開始抓飛機復(fù)合材料的預(yù)研,當(dāng)然有利于縮小與世界先進(jìn)水平的差距。但是從長遠(yuǎn)來看,要從根本上解決我國民機技術(shù)上的差距,還得從解決我國民機技術(shù)長期落后的三個原因做起,即要加大民機研制的頻度、成立專門的民機研究所、建立科技轉(zhuǎn)化生產(chǎn)力體制機制的航空工業(yè)最佳模式。

    吹響大飛機研制人才的“集結(jié)號”
    ——關(guān)于研發(fā)制造國產(chǎn)大型飛機的專題調(diào)研(二)

    記者在對上海、西安、北京的航空專家采訪中了解,目前我國具有民機設(shè)計經(jīng)驗的人員流失比較嚴(yán)重、設(shè)計團隊青黃不接,制造人員力量十分薄弱,利用國外的設(shè)計、制造人員也有很多現(xiàn)實的困難,我國大型客機所需的設(shè)計、制造團隊亟須整合。[詳情]

    國際適航 國產(chǎn)大飛機必須跨越的市場門檻
    ——關(guān)于研發(fā)制造國產(chǎn)大型飛機的專題調(diào)研(三)

    在國務(wù)院對大型客機的論證中,有一個問題一直困擾著眾多航空專家,那就是我國的大型客機如何才能取得歐美適航證,順利進(jìn)入國際市場。直到現(xiàn)在,這個問題誰都沒有把握加以解決。[詳情]

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