值得思考的日本大飞机发展思路(ZT兵器知识)

日本防卫省技术研究本部5月24日对外公开了日本新一代反潜巡逻机P-X和大中型运输机C-X的原型机。其中，P-X原型机已经完成了各种地面试验，预定今年首飞。

　　当今世界，能独立研制百吨级大中型军用运输机的国家只有美国和俄罗斯；能独立研制反潜巡逻机的也只有美、俄、英、法四国。所以，日本在航空领域的一些发展思路值得我们思考和借鉴。

　　日本为何要造大飞机

　　百吨级以上的飞机俗称大飞机。诺大的世界，如今有设计生产大飞机能力的只剩下美国波音和欧洲空客两家(继承苏联衣钵的俄罗斯如今实力已经很弱)。由于过度竞争，加上研制成本高涨，空客、波音两家的日子在一定程度上都不好过。

　　那么为何在这种情况下，欧美还要造大飞机?
　　首先，从经济和商业层面上看，虽然研制大中型客机成本回收慢，但这个行业的进八门槛很高，是被高度垄断的，所以若从一个长时间段来看，造大飞机将是一个盈利并保障很多高收入就业岗位和高附加值制造业的行业。
　　其实，欧美大中型客机行业长期亏损，大多是指其总装部分亏损。天津空客项目显示，总装部分产值大约仅占大中客机售价的百分之一。至于大中客机的零部件生产企业大多是盈利的。2004年，欧盟贸易委员会认为，自1992年以来，美国政府对波音公司的非法补贴高达230亿美元之多。而另一方面，从1970年以来，空客从法国、英国、德国和西班牙四国政府获得的补贴超过150亿美元。欧美补贴的总额虽然惊人，但欧美两巨头大中客机的产量极为庞大，如波音客机产量约15000架，所以分摊到每一架客机，补贴数额并没有多少，每架客机的补贴数额都低于各国政府在客机零部件生产环节的税收总额，在美国，航空航天工业产值占国内生产总值的15％以上，并提供1500万个以上的高薪就业岗位，提供比其它任何生产部门都高的贸易盈余。所以，大中客机生产国绝对是有利可图的。
　　其二，一架大中型客机零部件总数上亿，每个铆钉，每块蒙皮都包含着高科技，所以大中型客机行业发展不仅带动航空工业，还将全面带动一大批相关的上下游高科技企业，对本国整体的高技术进步和发展会起到决定性的引领作用。所以，发展大中客机产业，是一个国家长期掌握高科技，居于国际产业链高端，赚取丰厚利润的切实保障。欧美大中型客机行业个人年平均工资在6万美元以上，高于当地汽车行业的工资，更是中国服装和玩具行业员工工资的100>200倍。要提高国民生活水平，最终必须发展大飞机这类产业链最高端的产业。
　　第三，大中客机与大型军用飞机的技术是相通的，二者技术可以互相转化，相互利用。二战初期，美国战斗机研制能力并不是最优秀的。然而得益于其先进的大型客机技术，美国在长航程轰炸机和运输机研制领域一直独步全球。而作为一种进攻性力量，大型轰炸机和运输机的战略作用是显而易见的。

　　日本大飞机项目的启动：以军机之名瞒天过海

　　从来没有研制过大型喷气式客机的日本，正是看到了前述大飞机的价值，目前正在以军用名义同时研制两种大飞机，这在世界上也属首例。
　　新运输机C-X很像美国C-17“环球霸王”运输机的缩小版。军用运输机为了装卸方便，货舱位置必须最大限度降低，所以不得不采用上单翼。加上运输机后部要开大门，所以C-X外形酷似C-17很正常。而和客机一样下单翼的新反潜巡逻机P-X才是引起争议和关注的焦点，其外形十足是一个缩小版的波音客机，
　　为了降低成本，世界各国反潜机几乎全用客机改装。例如美国P-3反潜机由洛克希德L-188型民用客机改装而成；苏联伊尔38由伊留申设计局的伊尔，18客机改装；英国“猎迷”反潜飞机由霍克>西德利公司“彗星”4C客机改装；法国“大西洋”反潜机也是客机改装的。
　　正常情况下，日本可以购买外国客机改装反潜机。如果不想用外国客机改装，至少也可以用C-X兼职作反潜机。可是日本方面称：若用同一机种来完成运输机和巡逻机这两种任务，会在燃料和装备等方面产生许多浪费。但若为区区70架的需求，专门研制一种反潜机，表面上看浪费更大。据说p-X计划目前已经投入了几十亿美元，而P-X的一些性能似乎并不很适合反潜。例如，反潜机需要长时间执行巡逻任务。日本现役的P-3C续航时间为11.5小时，伊尔-38为16小时，“大西洋”为18小时，而P-X不足10小时，此外，P-X的巡航速度为830千米／小时，远远超过P-3C的620千米／小时。过高的巡航速度对反潜也是有利有弊，所以日本的反常举动不能不令人生疑。
　　既然反潜机多为客机改装而成，反过来，日本用P-X改装成客机也非常方便，所以美国权威的《航空周刊与航天技术》就认为，日本正在利用P-X来研制一种大中型喷气客机。日本研制的大飞机声称是军用机，同时非常低调，因此没有引起欧美客机两巨头的过多“关注”，而这种“关注”往往是致命的。相对而言，中国还没有开始的大飞机工程就高调多了。
　　2002年2月，美国《防务新闻》报道，美国和日本都有兴趣加强双方反潜机研制的合作，有意合作研制并分享使用相同的航空电子设备。美国官员表示，双方合作具有很大的可能性。1968年，为了替代当时的P-2J和PS-1反潜机，日本川崎公司曾设计了新一代反潜机，并制作了大模型。但在美国的干涉下，当时的田中内阁不得不从美国购买P-3C反潜机，这次日本方面通过邀请美国共同研制，成功地让美国给该项目开了绿灯。而日本在大飞机的研制过程中，其防卫长官等仍反复施放“烟幕弹”，宣称日本正在考虑从美国购买新型反潜巡逻机。就在美国研究日本真实意图的几年里，P-X就要试飞了。日本通过这种瞒天过海的伎俩，保证了项目的顺利启动。

　　在技术上如何保证项目成功

　　大飞机的技术无外乎设计和制造、试飞等。今天，计算机、轻质材料和加工设备的进步在一定程度上降低了研制生产大飞机的难度。以日本的科技水平、工业能力，设计制造出合乎要求的大飞机机体和航电设备、机内设备没有任何技术风险，只有资金和市场风险。
　　日本过去一直借与国际客机巨头的合作，提高自己的大飞机设计生产能力。例如，三菱重工业公司一直为波音公司开发和生产波音777客机前部和后部等约21％的机体，川崎重工业公司负责开发和生产中部机体。日本航空制造企业还承担着“空中客车”A380客机3％的研究开发和生产任务。日本富士重工等多家公司又同波音签署了共同开发和制造下一代主力客机波音787的合同，日本企业承担整机的35％。日本一些企业还一直垄断着诸如客机厨卫设备等机内设施的设计制造。
　　日本的航空发动机技术远不及欧美，但日本军用机获得欧美发动机绝无问题，所以C-X采用两台美国通用电气公司的CF6-80C2发动机，而具有转化客机潜力的反潜机P-X却首次采用日本设计生产的XF7-10发动机。
　　日本这样做是经过精心盘算的。前些年，研制中小型支线客机的加拿大庞巴迪公司试图进入大飞机市场，但最后在欧美客机两巨头的压力下，无人敢于提供发动机。如果P-X将来转为客机，采用日本发动机就可能成为突破欧美客机两巨头围堵的关键一着。和中国高调宣称将采用外国发动机推动大飞机工程相比，常年在国际市场上拼死竞争的日本出招谨慎，并给自己留有后路。
　　最小起飞重量120吨的C-X装两台发动机，最小起飞重量80吨的P-X反而装四台发动机，这从军机的角度看也令人费解。其实，如果P-X将来转为客机，作为一个新的竞争者，飞机的安全性肯定将成为对手质疑的一个重点。而四发飞机在动力方面的安全性当然超过双发飞机，这样日本就能以发动机的数量优势弥补自身的劣势当然，也有一种可能是日本研制的发动机推力或其它一些性能不足，只能靠增加数量弥补

　　如何在管理上保证项目成功

　　研制生产大飞机需要巨额费用，绝大多数国家由于迈不过这道费用门槛而与大飞机无缘，大飞机技术难度高，研制风险大，项目中途夭折也常见，曾令支出了巨额研制费用的厂商破产。所以美国波音大型喷气式客机的开山之作——波音707，以及空客背后都是政府出资，日本亦然。日本虽有许多巨型企业，但多为私营，没有国家牵头，它们不会愿意冒如此大的风险。
　　政府负担巨额研制费后，当然要监管项目。不过很多政府部门实际上不适合监管大飞机研制生产，如经济部门缺乏监管飞机研制的专家，也没有这方面的经验和规章，新建一个这方面的政府监管机构或股份公司，费时费力效果也可疑，空客就是个负面的例子，而军方拥有相关专家、经验和规章，显然是相对适合的监管机构。所以波音707由美国政府出资，军方监管，军方代号KC-135当波音707成熟之后，政府及军方就退出了监管，改由效率更高的成熟商业公司来承担。
　　大中型客机研制生产的另一门槛是销售。首次研制生产的客机，没有长时间的使用经历，要承受客户怀疑的目光。当客户长时间犹豫是否购买时，该客机生产商可能已经破产。美国久负盛名的洛克希德公司就在其“三星”宽体客机上栽了大跟头，不得不退出客机行业。对此门槛，波音的解决办法是，由军方订购波音707／KC-135近千架。这样，即使民航公司拒绝这种客机，军方也得到了想要的装备，研制方波音公司也至少可以收回成本，避免像中国运10那样因没有用户而失败。同时这种官方补贴也可以避开外国的指责。欧洲方面将其称为市场经济条件下的隐性补贴。
　　借鉴了波音的成功经验，日本大飞机项目进展速度很快。2000年，日本政府开始进行可行性研究。2001年，C-X与P-X同时交由川崎重工牵头研制。同年经招标，确定川崎重工负责飞机的前机身和水平尾翼，三菱重工负责中部和后部机身，富士重工负责飞机主翼、垂直尾翼。因此，在该项目上，日本几家大型重工企业都“利益均沾”。2002年，两机型开始细节设计。今年，P-X将试飞，预计2008年开始小批量生产和装备，到2015年全面投入使用。

　　日本大飞机项目的前景

　　日本大飞机项目即便未来遇到一些挫折，也不至于彻底失败，因为军方已经承诺订购70架。日本在这个项目中将积累大飞机设计和制造方面的宝贵实践经验。尤其是P-X彻头彻尾采用纯日本产设备，这对于日本航空产业的技术提升具有极其重要的意义。
　　P-X机长和翼展均超过150座的波音737-300客机，若转为客运型号其载客量很容易超过100人。P-X的基本起飞重量为80吨，远超过波音737-300的62吨，和186座的空客A321-100接近，所以P-X的客运型号具有很强的加长机身、增加载客量的潜力。简单加长机身后，载客量很容易超过150人。日本飞机开发协会(JADC)已指示开展一项可行性研究，以确定P-X项目的技术如何用于一个新的客机项目。日本新客机的非正式名称为YPX，目前有关该机的参数还未确定，但日本工业界官员称其目标是一种125座的飞机。
　　当然，未来日本还是会面临一些难题。对大飞机这种资金和技术密集型的产品来说，工程和制造经验，特别是系统工程经验是很重要的。从P-X和C-X的重量来看，日本并不敢过于冒险而一上来就研制更重的机型。另外成本控制也是一大难题，日本的制造业成本相对较高，采用国外成熟零部件容易遭到封杀，又达不到提升本国产业的目的。日方将C-X和P-X部分机体结构和装备共用化，包括机翼外段、水平尾翼、飞机座舱、前风挡以及电子设备等，也是想极力降低研制成本。最大的难题来自于市场，日本新型客机无累积的信誉和经验，售价也不会非常低廉。即使本国民航公司购买，但由于自身市场狭小。数量肯定不足以维持利润，在向国际市场推销时如何击败老牌的欧美竞争对手将是一个极大的挑战。日本防卫省技术研究本部5月24日对外公开了日本新一代反潜巡逻机P-X和大中型运输机C-X的原型机。其中，P-X原型机已经完成了各种地面试验，预定今年首飞。

　　当今世界，能独立研制百吨级大中型军用运输机的国家只有美国和俄罗斯；能独立研制反潜巡逻机的也只有美、俄、英、法四国。所以，日本在航空领域的一些发展思路值得我们思考和借鉴。

　　日本为何要造大飞机

　　百吨级以上的飞机俗称大飞机。诺大的世界，如今有设计生产大飞机能力的只剩下美国波音和欧洲空客两家(继承苏联衣钵的俄罗斯如今实力已经很弱)。由于过度竞争，加上研制成本高涨，空客、波音两家的日子在一定程度上都不好过。

　　那么为何在这种情况下，欧美还要造大飞机?
　　首先，从经济和商业层面上看，虽然研制大中型客机成本回收慢，但这个行业的进八门槛很高，是被高度垄断的，所以若从一个长时间段来看，造大飞机将是一个盈利并保障很多高收入就业岗位和高附加值制造业的行业。
　　其实，欧美大中型客机行业长期亏损，大多是指其总装部分亏损。天津空客项目显示，总装部分产值大约仅占大中客机售价的百分之一。至于大中客机的零部件生产企业大多是盈利的。2004年，欧盟贸易委员会认为，自1992年以来，美国政府对波音公司的非法补贴高达230亿美元之多。而另一方面，从1970年以来，空客从法国、英国、德国和西班牙四国政府获得的补贴超过150亿美元。欧美补贴的总额虽然惊人，但欧美两巨头大中客机的产量极为庞大，如波音客机产量约15000架，所以分摊到每一架客机，补贴数额并没有多少，每架客机的补贴数额都低于各国政府在客机零部件生产环节的税收总额，在美国，航空航天工业产值占国内生产总值的15％以上，并提供1500万个以上的高薪就业岗位，提供比其它任何生产部门都高的贸易盈余。所以，大中客机生产国绝对是有利可图的。
　　其二，一架大中型客机零部件总数上亿，每个铆钉，每块蒙皮都包含着高科技，所以大中型客机行业发展不仅带动航空工业，还将全面带动一大批相关的上下游高科技企业，对本国整体的高技术进步和发展会起到决定性的引领作用。所以，发展大中客机产业，是一个国家长期掌握高科技，居于国际产业链高端，赚取丰厚利润的切实保障。欧美大中型客机行业个人年平均工资在6万美元以上，高于当地汽车行业的工资，更是中国服装和玩具行业员工工资的100>200倍。要提高国民生活水平，最终必须发展大飞机这类产业链最高端的产业。
　　第三，大中客机与大型军用飞机的技术是相通的，二者技术可以互相转化，相互利用。二战初期，美国战斗机研制能力并不是最优秀的。然而得益于其先进的大型客机技术，美国在长航程轰炸机和运输机研制领域一直独步全球。而作为一种进攻性力量，大型轰炸机和运输机的战略作用是显而易见的。

　　日本大飞机项目的启动：以军机之名瞒天过海

　　从来没有研制过大型喷气式客机的日本，正是看到了前述大飞机的价值，目前正在以军用名义同时研制两种大飞机，这在世界上也属首例。
　　新运输机C-X很像美国C-17“环球霸王”运输机的缩小版。军用运输机为了装卸方便，货舱位置必须最大限度降低，所以不得不采用上单翼。加上运输机后部要开大门，所以C-X外形酷似C-17很正常。而和客机一样下单翼的新反潜巡逻机P-X才是引起争议和关注的焦点，其外形十足是一个缩小版的波音客机，
　　为了降低成本，世界各国反潜机几乎全用客机改装。例如美国P-3反潜机由洛克希德L-188型民用客机改装而成；苏联伊尔38由伊留申设计局的伊尔，18客机改装；英国“猎迷”反潜飞机由霍克>西德利公司“彗星”4C客机改装；法国“大西洋”反潜机也是客机改装的。
　　正常情况下，日本可以购买外国客机改装反潜机。如果不想用外国客机改装，至少也可以用C-X兼职作反潜机。可是日本方面称：若用同一机种来完成运输机和巡逻机这两种任务，会在燃料和装备等方面产生许多浪费。但若为区区70架的需求，专门研制一种反潜机，表面上看浪费更大。据说p-X计划目前已经投入了几十亿美元，而P-X的一些性能似乎并不很适合反潜。例如，反潜机需要长时间执行巡逻任务。日本现役的P-3C续航时间为11.5小时，伊尔-38为16小时，“大西洋”为18小时，而P-X不足10小时，此外，P-X的巡航速度为830千米／小时，远远超过P-3C的620千米／小时。过高的巡航速度对反潜也是有利有弊，所以日本的反常举动不能不令人生疑。
　　既然反潜机多为客机改装而成，反过来，日本用P-X改装成客机也非常方便，所以美国权威的《航空周刊与航天技术》就认为，日本正在利用P-X来研制一种大中型喷气客机。日本研制的大飞机声称是军用机，同时非常低调，因此没有引起欧美客机两巨头的过多“关注”，而这种“关注”往往是致命的。相对而言，中国还没有开始的大飞机工程就高调多了。
　　2002年2月，美国《防务新闻》报道，美国和日本都有兴趣加强双方反潜机研制的合作，有意合作研制并分享使用相同的航空电子设备。美国官员表示，双方合作具有很大的可能性。1968年，为了替代当时的P-2J和PS-1反潜机，日本川崎公司曾设计了新一代反潜机，并制作了大模型。但在美国的干涉下，当时的田中内阁不得不从美国购买P-3C反潜机，这次日本方面通过邀请美国共同研制，成功地让美国给该项目开了绿灯。而日本在大飞机的研制过程中，其防卫长官等仍反复施放“烟幕弹”，宣称日本正在考虑从美国购买新型反潜巡逻机。就在美国研究日本真实意图的几年里，P-X就要试飞了。日本通过这种瞒天过海的伎俩，保证了项目的顺利启动。

　　在技术上如何保证项目成功

　　大飞机的技术无外乎设计和制造、试飞等。今天，计算机、轻质材料和加工设备的进步在一定程度上降低了研制生产大飞机的难度。以日本的科技水平、工业能力，设计制造出合乎要求的大飞机机体和航电设备、机内设备没有任何技术风险，只有资金和市场风险。
　　日本过去一直借与国际客机巨头的合作，提高自己的大飞机设计生产能力。例如，三菱重工业公司一直为波音公司开发和生产波音777客机前部和后部等约21％的机体，川崎重工业公司负责开发和生产中部机体。日本航空制造企业还承担着“空中客车”A380客机3％的研究开发和生产任务。日本富士重工等多家公司又同波音签署了共同开发和制造下一代主力客机波音787的合同，日本企业承担整机的35％。日本一些企业还一直垄断着诸如客机厨卫设备等机内设施的设计制造。
　　日本的航空发动机技术远不及欧美，但日本军用机获得欧美发动机绝无问题，所以C-X采用两台美国通用电气公司的CF6-80C2发动机，而具有转化客机潜力的反潜机P-X却首次采用日本设计生产的XF7-10发动机。
　　日本这样做是经过精心盘算的。前些年，研制中小型支线客机的加拿大庞巴迪公司试图进入大飞机市场，但最后在欧美客机两巨头的压力下，无人敢于提供发动机。如果P-X将来转为客机，采用日本发动机就可能成为突破欧美客机两巨头围堵的关键一着。和中国高调宣称将采用外国发动机推动大飞机工程相比，常年在国际市场上拼死竞争的日本出招谨慎，并给自己留有后路。
　　最小起飞重量120吨的C-X装两台发动机，最小起飞重量80吨的P-X反而装四台发动机，这从军机的角度看也令人费解。其实，如果P-X将来转为客机，作为一个新的竞争者，飞机的安全性肯定将成为对手质疑的一个重点。而四发飞机在动力方面的安全性当然超过双发飞机，这样日本就能以发动机的数量优势弥补自身的劣势当然，也有一种可能是日本研制的发动机推力或其它一些性能不足，只能靠增加数量弥补

　　如何在管理上保证项目成功

　　研制生产大飞机需要巨额费用，绝大多数国家由于迈不过这道费用门槛而与大飞机无缘，大飞机技术难度高，研制风险大，项目中途夭折也常见，曾令支出了巨额研制费用的厂商破产。所以美国波音大型喷气式客机的开山之作——波音707，以及空客背后都是政府出资，日本亦然。日本虽有许多巨型企业，但多为私营，没有国家牵头，它们不会愿意冒如此大的风险。
　　政府负担巨额研制费后，当然要监管项目。不过很多政府部门实际上不适合监管大飞机研制生产，如经济部门缺乏监管飞机研制的专家，也没有这方面的经验和规章，新建一个这方面的政府监管机构或股份公司，费时费力效果也可疑，空客就是个负面的例子，而军方拥有相关专家、经验和规章，显然是相对适合的监管机构。所以波音707由美国政府出资，军方监管，军方代号KC-135当波音707成熟之后，政府及军方就退出了监管，改由效率更高的成熟商业公司来承担。
　　大中型客机研制生产的另一门槛是销售。首次研制生产的客机，没有长时间的使用经历，要承受客户怀疑的目光。当客户长时间犹豫是否购买时，该客机生产商可能已经破产。美国久负盛名的洛克希德公司就在其“三星”宽体客机上栽了大跟头，不得不退出客机行业。对此门槛，波音的解决办法是，由军方订购波音707／KC-135近千架。这样，即使民航公司拒绝这种客机，军方也得到了想要的装备，研制方波音公司也至少可以收回成本，避免像中国运10那样因没有用户而失败。同时这种官方补贴也可以避开外国的指责。欧洲方面将其称为市场经济条件下的隐性补贴。
　　借鉴了波音的成功经验，日本大飞机项目进展速度很快。2000年，日本政府开始进行可行性研究。2001年，C-X与P-X同时交由川崎重工牵头研制。同年经招标，确定川崎重工负责飞机的前机身和水平尾翼，三菱重工负责中部和后部机身，富士重工负责飞机主翼、垂直尾翼。因此，在该项目上，日本几家大型重工企业都“利益均沾”。2002年，两机型开始细节设计。今年，P-X将试飞，预计2008年开始小批量生产和装备，到2015年全面投入使用。

　　日本大飞机项目的前景

　　日本大飞机项目即便未来遇到一些挫折，也不至于彻底失败，因为军方已经承诺订购70架。日本在这个项目中将积累大飞机设计和制造方面的宝贵实践经验。尤其是P-X彻头彻尾采用纯日本产设备，这对于日本航空产业的技术提升具有极其重要的意义。
　　P-X机长和翼展均超过150座的波音737-300客机，若转为客运型号其载客量很容易超过100人。P-X的基本起飞重量为80吨，远超过波音737-300的62吨，和186座的空客A321-100接近，所以P-X的客运型号具有很强的加长机身、增加载客量的潜力。简单加长机身后，载客量很容易超过150人。日本飞机开发协会(JADC)已指示开展一项可行性研究，以确定P-X项目的技术如何用于一个新的客机项目。日本新客机的非正式名称为YPX，目前有关该机的参数还未确定，但日本工业界官员称其目标是一种125座的飞机。
　　当然，未来日本还是会面临一些难题。对大飞机这种资金和技术密集型的产品来说，工程和制造经验，特别是系统工程经验是很重要的。从P-X和C-X的重量来看，日本并不敢过于冒险而一上来就研制更重的机型。另外成本控制也是一大难题，日本的制造业成本相对较高，采用国外成熟零部件容易遭到封杀，又达不到提升本国产业的目的。日方将C-X和P-X部分机体结构和装备共用化，包括机翼外段、水平尾翼、飞机座舱、前风挡以及电子设备等，也是想极力降低研制成本。最大的难题来自于市场，日本新型客机无累积的信誉和经验，售价也不会非常低廉。即使本国民航公司购买，但由于自身市场狭小。数量肯定不足以维持利润，在向国际市场推销时如何击败老牌的欧美竞争对手将是一个极大的挑战。