发两篇观点不同的关于发展我国大型军用机的文章[转帖]

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 06:03:32
第一篇
                    立足国内 自主创新——发展中国大型运输飞机之我见
                                 黄强/中航第一飞机设计研究院院长

  编者按:大型运输飞机是指起飞总重超过100吨的大型各类用途的军民用航空运载类飞机,其研制能力是衡量一个国家科技水平、工业水平等综合国力的重要标志。目前世界上只有美国、欧盟和俄罗斯具有大型民用客机的研制生产实力,而真正具有国际市场竞争能力的只有美国和欧盟。

  在快速反应、快速机动、物资消耗大的现代战争中,大型军用运输机已成为战争胜负的重要因素之一,其数量和运载效能也是衡量一个国家快速反应能力的重要标志。进入21世纪,我国要实现建设航空强国的目标,迫切需要打开大型运输飞机发展的突破口,以满足国家安全和国民经济建设的双重急需,并带动我国科技水平、工业水平的大幅度提高。

  针对我国大型运输机的发展走向,国际市场竞争现状和国内军民用领域的应用需求等一系列问题,我刊专门请我国飞机设计的主要单位,一航一集团所属的中航第一飞机设计研究院的黄强院长和以大型飞机制造基地著称的中航二集团所属的陕西飞机工业(集团)有限公司胡晓峰总经理,分别撰文阐述了他们各自对发展我国大型飞机的看法和思路。

  同时,我们还选登了两篇介绍大型军用运输机作用和关键技术,以及国外军用涡桨运输机发展前景的文章,以供参考。

  通过将用户要求与我国当前大型军用运输机研制条件的协调综合,再加上适当形成的国际合作基础,我们对以军用运输机为突破口,研制出满足军方要求和具有中国特色的大型军用运输机充满信心。以此为基本型发展平台,进一步发展大型军用特种飞机、大型民用货机,逐步派生发展大型民机,这种发展思路比较符合我国的实际情况

  大型军用运输机是一个国家武装力量攻、防战略不可缺少的基本装备,是现代战争快速反应、远程机动的关键手段。大型民用飞机是客、货物运输的重要力量,民用航空运输90%以上的客、货物周转量都是由大型民用飞机完成的。针对我国幅员辽阔的实际情况,大型运输机在国家抢险救灾、应付突发事件中又是最有效的运输工具。

  大型运输机是军、民航空运输的主要载体,对我国国民经济持续发展起到了强有力的保障和促进作用。同时航空产业对周边产业具有强劲的带动作用。例如以生产大型运输机为主的波音公司和空中客车公司年产值都达到近400亿美元,波音公司仅配套供应商就有上万家之多。
大型运输机的研制、生产能力和装备数量已成为衡量国家综合国力的重要标志。

  以下是笔者对于如何发展我国大型运输机的一些个人见解。

  发展我国大型飞机的正确途径我国在几十年前就期望利用自己的技术发展大型飞机。

  60年代,我国引进了中程轰炸机图1—6(国产化后命名为轰六)的技术资料,实现了国产化。轰六于1971年成功首飞,并装备部队,成为当时空军的主要打击力量。

  1970年8月,当时的国家领导人决心要搞大型客机“运十”,于1980年9月26日首飞成功,试飞了130多架次,170多小时,曾7次飞抵拉萨,在当时的条件下这是很了不起的。但最终因研制条件差、技术准备不足、计划上马操之过急,尽管取得了巨大的技术进步,但距商业成功还有很大距离,最终以计划“下马”而告终。

  后来我国又曾在MD—82、MD—90等干线飞机项目中希望通过与国外合作,实现大型民用飞机自主设计能力的提高,但结果与期望仍相距甚远。总之,中国航空工业在研制大型民用飞机的过程中,教训是惨痛的。

  教训和现实告诉我们,要通过走自主研制大型民用飞机的发展道路来提高整个航空工业的综合实力,必将直面方方面面的挑战。它包括:波音和空客公司激烈的市场竞争、民用飞机项目运作机制问题、国际适航审定和市场准入问题、过高的研制和生产制造能力要求,以及发动机、机载设备的国际配套等问题。这些问题过去我们在民机研制过程中没能解决好,在今后相当长的时间内仍然没有条件解决。

  与此形成鲜明对比的是,我国急切地渴望大型飞机装备。目前我国的运输机群规模小,运载能力与需求极不适应,而且机型老化严重,技术保障困难,缺少改装特种飞机所需的国产大型飞机平台。这种局面促使我们下定决心,立足国内,发展大型运输机。

  从研制大型军用运输机入手可以避开民机研制过程中必须满足的国际适航审定、市场准入,以及压力巨大的经营问题。

  笔者认为,通过将用户要求与我国当前大型军用运输机研制条件的协调综合,再加上适当形成的国际合作基础,我们对研制出满足军方要求和具有中国特色的大型军用运输机充满信心,并将以此为基本型发展平台,进一步发展大型军用特种飞机、大型民用货机,逐步派生发展大型民机,这种发展思路比较符合我国的实际情况。

  以大型军用运输机为突破口

  在大型飞机发展史上,先军后民,通过军用技术发展民用技术是一个普遍规律。第二次世界大战后大型飞机的发展尤其说明了这一点。
当时美国通过对企业进行合并和重组,逐步形成了波音、麦道、洛克希德三个强大的企业集团,并利用其军事需求发展大型运输机、战略轰炸机。这些企业利用其国家从国防口对大型军用飞机项目的巨大资金投入,间接地支持了大型民用飞机的发展。同时,美国政府还直接支持NASA等研究机构从事大型飞机先进设计技术的研究,也为美国发展大型民用飞机奠定了坚实的技术基础。

  波音公司直接将军用运输机技术用于大型民用飞机,如:在军用运输机C—135基础上发展出波音707飞机;在竞争C—5军用运输机项目失败后,直接将技术用于波音747的发展。可以说,美国大型民用飞机产业是构筑在其强大的军用航空技术基础之上发展而来的。美国强劲的军事需求极大地推动了大型民用飞机技术的发展。

  欧洲的大型飞机产业曾在50~60年代兴旺发达。事实上,这一时期欧洲的大型飞机设计技术同样起源于大型军用飞机,其技术水平与美国不相上下。但限于欧洲区域性经济的影响及美国对欧洲的控制,其大型飞机产业的大发展直到70年代,通过国家联合、组建了空中客车公司后才得以快速发展。

  前苏联在战后也强化了专门从事大型飞机研制的图波列夫、安东诺夫、伊柳申设计局的设计力量。在成功地研制出战略轰炸机、大型军用运输机之后,也研制出了各种大型客机。

  我国军用运输机多数采用国产运七、运八系列和引进的伊尔76飞机为主。目前无论是从运力上,还是从技术水平上都远不能满足应用需要。空运力量的严重不足,大大限制了我军现代化进程和战斗力的提高,并已成为一个严重问题。因此,以研制大型军用运输机为突破口,发展具有自主知识产权的大型飞机,既能为我军提供技术上具有一定继承性且急需的现代化装备,也符合美国、欧洲、前苏联大型飞机发展中以军用运输机起步的客观规律。

  建议我国大型飞机的发展应按以下三个步骤进行。

  第一步:研制70座的ARJ21新支线飞机,以取得技术、服务、商业运行经验;

  第二步:优先发展满足我军使用要求的大型军用运输机;

  第三步:在新支线飞机发展成功和大型军用运输机研制的过程中,适时地开展100座以上的干线飞机的预研,2010年左右启动研制计划。

  根据型号研制经验,大型军用运输机的研制应坚持自力更生、以我为主的方针,发挥现有大型飞机研制基地的潜力和国内各行业的力量,列入国家发展战略,抓紧时机,早立项,早投入,确保设计成功和项目成功。
发展我国大型运输飞机的条件已基本成熟

  航空技术是多学科高度综合的先进技术。大型军用运输机的研制涉及到研究、设计、试验、制造、使用、维修和管理等各个方面,是一项庞大而复杂的系统工程,同时还要应用到飞机综合设计技术、航空材料科学技术、先进制造技术等最新发展成就。其中,航空设计研究能力是飞机研制成败的关键环节。

  具有全面的研究能力

  针对我国自行研制大型军用运输机的设计能力,有关部门曾根据飞机型号设计的技术体系,按专业学科,列出大型军用运输机设计所需的飞机设计技术、试验技术、基础技术等200多个技术单元进行了调查,包括各专业的主要技术工作内容、技术难度、设计技术手段、人力资源、设计经验与技术储备、试验条件等。根据调查结果,对各专业的设计能力做出综合评估,以有能力、基本具备能力和目前尚欠缺能力三种判语来表示。

  结果表明,已有能力的专业占19%,基本具有能力的为76%,目前尚欠缺能力的不到5%,而且属于后者的这些技术可以通过技术攻关解决,不会影响到项目进度。

  目前我们已经有国家重点建设的集科研、设计、制造、试验、试飞、成品配套、产品支援为一体,相互有着长期、紧密合作关系的大、中型军、民用飞机研制基地。

  具有专业配套的研发中心

  中国航空工业第一集团公司第一飞机设计研究院是由原西安飞机设计研究所和上海飞机设计研究所于今年组建的国内唯一的大、中型军、民用飞机定点设计单位。

  两家设计所在合并前的40多年来进行过几十种飞机型号的研究、测绘和研制工作,走过了从测仿设计、改进改型,国际合作研制到完全自行设计研制飞机的三个阶段。目前,经过改革整合后,整体技术实力大大加强,已具有先进的设计手段和一批高素质的设计、管理队伍,在经历了多个型号研制和“高新工程”

  技术改造后,设计能力和管理水平已经上了一个新台阶,已形成可承担研制大型飞机的研发中心。具体表现为:

  1.有覆盖现代飞机设计所需要的各学科、各领域的专业设置;

  2.有一批参加过多个型号、经过国外合作或培训、有开拓精神、高素质的科研、设计、试验、管理技术队伍;

  3.有多个型号的测绘仿制、改进改型和自行研制的经验;通过对伊尔—76、安—70等飞机的持续研究,积累了较丰富的研制经验;

  4.有较完备的设计技术手段,包括自行开发研制和从国外引进的设计软件、标准、手册;
5.经过多年的专题研究,已经有一定的技术储备。如总体综合优化技术、长寿命结构设计技术、超临界机翼技术、复合材料设计技术、航电综合技术等均已取得很大进步,可以直接应用于型号;

  6.具有满足飞机高安全性、可靠性和维修性要求的技术手段和经验;

  7.通过多种型号的成功研制以及与国外公司的长期合作,在技术管理上有一整套行之有效的方法,如并行工程、系统工程、网络控制、质量保证、成本控制等先进的管理模式。

  具有相当的试验条件和能力

  新型号的研制需要经过大量的地面试验,主要包括风洞试验、结构强度试验与系统试验。经过几十年的建设,特别是“高新工程”研究保障条件建设,我国目前已拥有高、低速风洞群,试验能力、试验设施和试验技术均已进入世界先进水平行列。

  我国已建成的结构强度研究中心与试验基地,先后完成了近十种系列飞机的全机静力试验、近百架次全机地面共振试验以及起落架的落震试验。试验与测试技术基本上可以满足大型军用运输机强度鉴定试验需求。

  一批大型系统试验室都是按150吨级飞机试验要求兴建的,大部分可满足大型军用运输机的系统试验需要。

  具有相当规模的生产和试飞能力

  大型飞机制造企业的各种加工设备颇具规模,尤其是为满足转包生产需要而改造的近百条各类生产线,其中半数已经被波音公司等厂商鉴定认可。如西飞公司具有国内最大的大型结构部件加工能力,包括大尺寸挤压型材、大锻件、大面积化铣蒙皮、大型饭金成型等。各企业都拥有成套的制造标准、完善的工艺规范,并大力推广先进的工业工程管理办法,通过了新时代质量认证中心的质量认证。

  中国飞行试验研究院拥有的大型运输飞机试飞所需的基本配套设施和测试技术已具备了承担大型军用运输机飞行验证的基本条件。

  发动机和机载设备可以分阶段换装

  大型军用运输机的发动机从长远看应立足国内,飞机研制可先用国外同类发动机,待国产发动机研制成功具备装机条件时再行换装。

  研制中涉及到的航空电子产品、成品设备,在国产设备不具备装机条件时可选购国外部分货架产品,同时引进国外先进技术为我所用,加速实现国产化。

  光明的前景

  我国向大型飞机冲击已有几十年历史。近年来随着中国航空工业第一集团公司大集团战略的实施,全行业内对大型飞机发展思路的统一和预研工作的开展,我国已经有能力、有条件研制出具有自主知识产权、满足使用要求的大型军用运输机。


  经过初步论证,大型军用运输机的研制周期需要8年左右的时间。其中用3~5年完成设计,第6年首飞,用2年的时间完成试飞定型。

  发展大型军用运输机应立足国内、走自主创新之路,加强基础设施,加大技术推动力度。我们可以预期,随着大型军用运输机的研制必将带动国民经济的全面发展,航空工业也将由此而出现一个崭新的局面。

第2篇
                                中国如引进安70运输机意义重大
              作者:胡晓峰/陕西飞机工业集团有限公司董事长、总经理)


自主研制大型飞机固然有壮国威、强国力等种种显而易见的好处,但我们必须要正视良好的愿望与现实之间的差距。大量的考察分析和研究结果表明,选择与安东诺夫技术联合体合作,在中国生产安—70运输机应该是一条很好的发展途径,从选型需求、发展时机和可行性上都比较客观。这要求我们要弱化舆论效应,不要把研制大型飞机涂上过于浓厚的“政治色彩”

  研制大型运输飞机不仅能够壮国威、强国力, 还可以推动一个国家基础科学以及基础工业的发展,并能带动一大批相关产业。为此,中国政府已开始考虑在“十一五”期间研制大型飞机的立项问题。

  大型运输机因各自用途不同,设计规范和标准也各不相同,很难达到一机多用的目的。因此,在研制立项前,要作大量的分析论证工作,包括做出准确的市场和产品定位分析;进行系统的技术实力和储备论证,通过知己知彼的系统分析和论证,做好立项的充分前期准备。

  明确市场和产品定位

  研制大型飞机的前期预研工作十分重要。其中,首先要解决的是市场定位、产品定位、资源评估、组织方式以及产品寿命周期问题,其次是要解决技术方面的若干问题。

  也就是说,我们要先制定发展大型运输机的研发战略,了解我国现有研制大型运输机的市场需求和技术储备现状,然后再开始设计各种研发战术。

  大型民用运输机市场进入难度极大

  目前世界大型民用飞机市场,基本上是一种“寡头市场”,已被美国波音公司和欧洲空中客车公司瓜分。这一市场进入难度极大,进入障碍不仅体现在技术门槛过高上,也体现在一系列的市场准入歧视性法规上。

  俄、乌等国尽管航空技术跻身世界一流,但其产品至今仍然被排斥在世界大型民机市场之外。因此,我们现在就意气风发地扮演起新的进入者角色,去拼搏大型民用飞机是不现实的。对我国而言,比较现实和有价值的市场定位应该着眼于中国市场,先从支线客机做起,逐步提高水平,增重增程,最终实现在大型民用市场上争取一席之地的目标。

  国内急需大型军用运输机

  中国军用飞机市场取决于中国的国防战略选择,但有三点是明确的:一是中国非常需要大型军用运输机;二是中国很难从西方买到大型军用运输机;三是中国从国家安全角度考虑,不能依赖某个其他国家为我们提供军事装备。基于以上三点可以表明,中国研制大型军用运输机具备市场背景和需求背景,更具备政治背景,因此,我们发展大型飞机的当前市场着眼点应该放在军用运输机领域。
产品定位考虑因素

  美国、俄罗斯以及欧洲各大国都拥有强大的空运力量,近十年国际区域战争反映出大型运输机的决定性作用,促使这些国家越发重视大型军用运输机的发展。

  目前,美国已着手研制先进宽体运输机(ATT)和新型战略运输机(NSA),欧盟将联合推出A400M。

  俄罗斯和乌克兰在80年代提出的安—70,虽然在前苏联解体后继续发展再三遭遇经济、市场和试飞等各种问题,但作为一种拥有90年代技术的战术运输机,仍然有很多技术亮点。以上这些正在研制过程中的大型军用运输机都有一个共同特点,就是载货吨位在40吨上下,航程在5000千米左右。

  从中国国情及军事战略要求来看,我国无论是采用自主研制还是引进技术模式发展大型运输机,都应结合国情,选择满足未来军事需求的性能指标。

  中国的地理特点是西高东低,南热北寒。西部青藏高原平均海拔4000多米,北部最低温度—50℃,南部最高温度40℃。中国又是一个幅员辽阔的国家,东西距离5000多千米,南北相距5500多千米,因此要求大型运输机有较大的航程,较高的巡航高度,较宽的温度适应范围,还应具备较强的高原机场起降能力。

  根据未来的战争环境和军事需求,发展的大型军用还应能够装载大尺寸、大重量的地面作战装备和航空兵地面保障装备;能够空投中国部队列装的大部分装甲车和轻型坦克,能够超低空一次投放十几吨的装备;能够多路跳伞,一次空降一百余名伞兵;能够具备平台改装潜力,飞机构型以及系统配置能够兼顾特种飞机平台的发展需要。

  国内研制大型军用运输机的资源评估

  研制大型军用运输机,尤其是从零开始设计出一款全新的大飞机,对我们而言,将面临许多关键技术的挑战。

  所需要的基础资源储备

  在设计方面,我们要创建大型飞机的设计顶层管理文件体系,比如设计规范和标准的选择、数字化设计管理体系、质量控制与保障技术等。在具体设计过程中,我们要掌握一系列先进的或者成熟的设计技术,比如总体优化设计、气动力设计、复杂结构设计、多轮多支柱起落架设计、系统综合设计,以及贯穿设计全过程的先进的分析和计算方法。

  在试验方面,我们要具备大型飞机全尺寸静力试验、疲劳试验、系统综合试验等大型试验的方法和手段,我们还要有能力组织各种风险科目的试飞。

  在新材料方面,我们要能够可靠地获得大型的钢锻件、铝合金锻件、钛合金锻件、特殊非金属材料的供应。
在航空发动机、机载设备和成附件方面,我们要有可选择的货架产品,或者我们有能力同步研发这一系列配套产品。

  在工艺和制造方面,我们必须具备大型整体壁板成型技术、大型锻件成型技术、大型复杂件机械加工技术、先进的复合材料加工技术、大型飞机特需的胶接、焊接、密封、精密装配技术;等等。

  现有的技术储备与存在的缺口

  中国航空工业艰难跋涉了50年,在一定程度上积累了航空产品设计与制造的技术和经验。尤其是通过近几年的重点型号研制,航空工业以及相关产业部门的基础建设都有了大幅度改善,基本具备研制大型飞机的设计、试验和制造手段。

  通过几十年的实践,航空工业系统对大型复杂工程的管理水平也有较大提高,某些管理技术已经与国际接轨。

  但从我国现有的技术和工业基础来看,面对大型飞机的研制,我们即使倾全国之力,仍显资源不足。

  首先是设计基础薄弱。

  迄今为止,还没有任何一个飞机研究所全新设计过任何大型、甚至中型飞机,因此在大型飞机设计上,我们不具备研制经验和手段。特别是一些关键的设计技术,由于预先的基础研究做得不够甚至干脆没做,我们是束手无策的。

  ARJ21支线飞机的研制在中国航空工业发展史上有划时代的意义,因为中国人终于跳出“仿制”的藩篱,勇敢地走上自主研发的道路。

  但ARJ21项目在很大程度上走的是国际合作道路,关键的设计技术依然取它山之石。

  其次是材料工业跟不上。

  应该说,中国材料产业的发展是迅猛的,有些门类的材料产量居世界第一。但很多特殊用途材料和高性能材料与世界先进水平相比还存在较大差距,大型飞机所需要的某些牌号的铝合金厚板、大尺寸铝合金和钛合金锻件以及国际上开始采用的先进合金材料,国内材料厂家尚无法提供。

  另外,大型飞机的制造技术尚不具备。回顾历史,我们能造出的最大飞机目前看来只有运10,再就是运8和轰6,但这些机种的制造技术相对落后,加工尺寸也有限。原麦道公司的飞机项目曾经为我们制造大型飞机打下了一定的体系基础,可惜这一基础今日已不复存在。尽管目前在全国各地分散了不少可以用来制造大型飞机的加工手段,但真正要制造大型飞机,我们可能不得不一切从头做起,还有不少关键的加工能力需要新建。

  仅从以上三个方面分析,目前试图自主研制一个全新的大型飞机,国内的资源条件是不够的。
一条短乎快的道路

  笔者认为,与安东诺夫技术联合体合作,在中国生产安—70运输机应该是一条很好的发展途径。这就要求不要涂上过于浓厚的“政治色彩”。

  同时,考察分析和研究结果表明,选择这条发展道路从选型需求、发展时机和可行性上都比较客观。

  为什么选择安—70

  首先,安—70飞机是一个基本成熟的飞机,除个别性能指标(如载重、航程)外,其它性能指标基本符合中国的需要。如果我们以安—70飞机作为目标飞机,完全可以由用户重新制定任务规划,通过适当的改进使安—70飞机满足中国军方的特殊运输任务要求,也可以根据大型军用运输机预想的战技指标要求,对安—70飞机的结构作相应修改。

  其次是这种引进生产线的模式能满足军事装备急需,充分体现了一个“快”字,可在比较短的时间内向部队提供足够数量的飞机。

  另外,通过采用乌克兰在生产安—70中成熟技术和经验,使投入使用的产品本身就是一个成熟的产品,大大减少了研制风险。同时,这种模式还能最大限度地利用现有国内资源,减少投资。

  安—70飞机是世界上首次采用桨扇式发动机的军用运输机,飞机的飞行速度范围大,从98-750千米/小时,其低速特性是所有大型运输机中绝无仅有的,具有非常好的低速空投和超低空空投能力。

  安—70飞机的起降性能好,可以从600米跑道上起飞。货舱宽大(高4米,宽4.1米),最大载重量47吨,载重30吨可飞行6000千米。综合性能比较,乌克兰的安—70飞机优于欧洲目前尚在研制中的A400M飞机。

  引进安—70生产线的可行性和好处

  首先是时机非常有利。

  由于目前俄、乌两国经济状况不佳,两国均无力购买安—70飞机装备本国部队,乌克兰方面不得不以极大的热情向中国推荐安—70飞机,更希望得到中国的资金支持,将安—70的试飞工作做完。从现在掌握的情况看,俄乌台资的中型运输机公司(MTA)

  正在试图筹资(估计8000万美元)完成安—70飞机的全部试飞取证工作;印度政府在俄罗斯政府的建议下准备加入安—70飞机的制造计划;捷克已经成为安—70飞机的第一个买家(购买3架),2006年交付完毕。如果安—70项目在中国之外的其它地方找到了更多的“光明”,或者出现国际政治的干预,乌克兰的态度可能就会有所转变,至少乌方的底牌就会加码。所以,我们应该抓住当前有利时机,引进安—70飞机技术。

  其次是便于快速实现安—70的国产化进程。在中国建立台资企业,走出一条联合开发大型运输机的路子。


  “联台”至少体现在三个方面:一是资金的融合。乌方曾多次表示愿意以安—70飞机的技术作为投资与中方联台办厂,中方可以投入必要资金,一部分资金用于安—70项目后续的试验取证费用,从而取得安—70项目的部分知识产权;另一部分资金用于在中国建设安—70飞机部件装配生产线(飞机总装和零件制造可以利用现有的国内资源,只做少量补充),从而取得中乌合资企业的股权。

  二是技术联合。安—70飞机在中国制造,先期主要面向中国用户,因此安—70飞机不可避免地要改为“中国版”,在机体结构、航电设备等方面要作必要改进(甚至换装国产发动机),有必要的话还应该对安—70飞机作全面的数字化反设计,全机还要走一个“国产化”过程。安东诺夫设计局是国际上最优秀的大型飞机设计机构之一,在他们的指导下对安—70飞机进行改进或反设计,对于培养我们大型飞机设计能力是极其有利的。

  三是市场联合。一个较大的市场利于维持生产线。

  “安”系列飞机在国际军机市场上有很高知名度,企业在国际上促销飞机的能力也很强。安—70飞机生产线在中国,但销售却面向世界,这对于投资回报以及生产线的维持将十分有利。

  笔者认为在研制大型飞机上,如果走自主研发的道路,投资和风险巨大,很可能迟迟见不到成果。即使见到成果,中国军方的订货是有限的,生产线又如何维持?

  而通过合资方式引进国外大型飞机技术,投资小、风险小、见效快,同时也逐渐学习并储备了大型飞机的研制经验。尽管安—70飞机某些指标不十分理想,桨扇发动机由于技术太先进又让人心存疑虑,但与自主开发的风险相比,这并不是什么大问题。(来源:《国际航空》 [em12][em11][em00]第一篇
                    立足国内 自主创新——发展中国大型运输飞机之我见
                                 黄强/中航第一飞机设计研究院院长

  编者按:大型运输飞机是指起飞总重超过100吨的大型各类用途的军民用航空运载类飞机,其研制能力是衡量一个国家科技水平、工业水平等综合国力的重要标志。目前世界上只有美国、欧盟和俄罗斯具有大型民用客机的研制生产实力,而真正具有国际市场竞争能力的只有美国和欧盟。

  在快速反应、快速机动、物资消耗大的现代战争中,大型军用运输机已成为战争胜负的重要因素之一,其数量和运载效能也是衡量一个国家快速反应能力的重要标志。进入21世纪,我国要实现建设航空强国的目标,迫切需要打开大型运输飞机发展的突破口,以满足国家安全和国民经济建设的双重急需,并带动我国科技水平、工业水平的大幅度提高。

  针对我国大型运输机的发展走向,国际市场竞争现状和国内军民用领域的应用需求等一系列问题,我刊专门请我国飞机设计的主要单位,一航一集团所属的中航第一飞机设计研究院的黄强院长和以大型飞机制造基地著称的中航二集团所属的陕西飞机工业(集团)有限公司胡晓峰总经理,分别撰文阐述了他们各自对发展我国大型飞机的看法和思路。

  同时,我们还选登了两篇介绍大型军用运输机作用和关键技术,以及国外军用涡桨运输机发展前景的文章,以供参考。

  通过将用户要求与我国当前大型军用运输机研制条件的协调综合,再加上适当形成的国际合作基础,我们对以军用运输机为突破口,研制出满足军方要求和具有中国特色的大型军用运输机充满信心。以此为基本型发展平台,进一步发展大型军用特种飞机、大型民用货机,逐步派生发展大型民机,这种发展思路比较符合我国的实际情况

  大型军用运输机是一个国家武装力量攻、防战略不可缺少的基本装备,是现代战争快速反应、远程机动的关键手段。大型民用飞机是客、货物运输的重要力量,民用航空运输90%以上的客、货物周转量都是由大型民用飞机完成的。针对我国幅员辽阔的实际情况,大型运输机在国家抢险救灾、应付突发事件中又是最有效的运输工具。

  大型运输机是军、民航空运输的主要载体,对我国国民经济持续发展起到了强有力的保障和促进作用。同时航空产业对周边产业具有强劲的带动作用。例如以生产大型运输机为主的波音公司和空中客车公司年产值都达到近400亿美元,波音公司仅配套供应商就有上万家之多。
大型运输机的研制、生产能力和装备数量已成为衡量国家综合国力的重要标志。

  以下是笔者对于如何发展我国大型运输机的一些个人见解。

  发展我国大型飞机的正确途径我国在几十年前就期望利用自己的技术发展大型飞机。

  60年代,我国引进了中程轰炸机图1—6(国产化后命名为轰六)的技术资料,实现了国产化。轰六于1971年成功首飞,并装备部队,成为当时空军的主要打击力量。

  1970年8月,当时的国家领导人决心要搞大型客机“运十”,于1980年9月26日首飞成功,试飞了130多架次,170多小时,曾7次飞抵拉萨,在当时的条件下这是很了不起的。但最终因研制条件差、技术准备不足、计划上马操之过急,尽管取得了巨大的技术进步,但距商业成功还有很大距离,最终以计划“下马”而告终。

  后来我国又曾在MD—82、MD—90等干线飞机项目中希望通过与国外合作,实现大型民用飞机自主设计能力的提高,但结果与期望仍相距甚远。总之,中国航空工业在研制大型民用飞机的过程中,教训是惨痛的。

  教训和现实告诉我们,要通过走自主研制大型民用飞机的发展道路来提高整个航空工业的综合实力,必将直面方方面面的挑战。它包括:波音和空客公司激烈的市场竞争、民用飞机项目运作机制问题、国际适航审定和市场准入问题、过高的研制和生产制造能力要求,以及发动机、机载设备的国际配套等问题。这些问题过去我们在民机研制过程中没能解决好,在今后相当长的时间内仍然没有条件解决。

  与此形成鲜明对比的是,我国急切地渴望大型飞机装备。目前我国的运输机群规模小,运载能力与需求极不适应,而且机型老化严重,技术保障困难,缺少改装特种飞机所需的国产大型飞机平台。这种局面促使我们下定决心,立足国内,发展大型运输机。

  从研制大型军用运输机入手可以避开民机研制过程中必须满足的国际适航审定、市场准入,以及压力巨大的经营问题。

  笔者认为,通过将用户要求与我国当前大型军用运输机研制条件的协调综合,再加上适当形成的国际合作基础,我们对研制出满足军方要求和具有中国特色的大型军用运输机充满信心,并将以此为基本型发展平台,进一步发展大型军用特种飞机、大型民用货机,逐步派生发展大型民机,这种发展思路比较符合我国的实际情况。

  以大型军用运输机为突破口

  在大型飞机发展史上,先军后民,通过军用技术发展民用技术是一个普遍规律。第二次世界大战后大型飞机的发展尤其说明了这一点。
当时美国通过对企业进行合并和重组,逐步形成了波音、麦道、洛克希德三个强大的企业集团,并利用其军事需求发展大型运输机、战略轰炸机。这些企业利用其国家从国防口对大型军用飞机项目的巨大资金投入,间接地支持了大型民用飞机的发展。同时,美国政府还直接支持NASA等研究机构从事大型飞机先进设计技术的研究,也为美国发展大型民用飞机奠定了坚实的技术基础。

  波音公司直接将军用运输机技术用于大型民用飞机,如:在军用运输机C—135基础上发展出波音707飞机;在竞争C—5军用运输机项目失败后,直接将技术用于波音747的发展。可以说,美国大型民用飞机产业是构筑在其强大的军用航空技术基础之上发展而来的。美国强劲的军事需求极大地推动了大型民用飞机技术的发展。

  欧洲的大型飞机产业曾在50~60年代兴旺发达。事实上,这一时期欧洲的大型飞机设计技术同样起源于大型军用飞机,其技术水平与美国不相上下。但限于欧洲区域性经济的影响及美国对欧洲的控制,其大型飞机产业的大发展直到70年代,通过国家联合、组建了空中客车公司后才得以快速发展。

  前苏联在战后也强化了专门从事大型飞机研制的图波列夫、安东诺夫、伊柳申设计局的设计力量。在成功地研制出战略轰炸机、大型军用运输机之后,也研制出了各种大型客机。

  我国军用运输机多数采用国产运七、运八系列和引进的伊尔76飞机为主。目前无论是从运力上,还是从技术水平上都远不能满足应用需要。空运力量的严重不足,大大限制了我军现代化进程和战斗力的提高,并已成为一个严重问题。因此,以研制大型军用运输机为突破口,发展具有自主知识产权的大型飞机,既能为我军提供技术上具有一定继承性且急需的现代化装备,也符合美国、欧洲、前苏联大型飞机发展中以军用运输机起步的客观规律。

  建议我国大型飞机的发展应按以下三个步骤进行。

  第一步:研制70座的ARJ21新支线飞机,以取得技术、服务、商业运行经验;

  第二步:优先发展满足我军使用要求的大型军用运输机;

  第三步:在新支线飞机发展成功和大型军用运输机研制的过程中,适时地开展100座以上的干线飞机的预研,2010年左右启动研制计划。

  根据型号研制经验,大型军用运输机的研制应坚持自力更生、以我为主的方针,发挥现有大型飞机研制基地的潜力和国内各行业的力量,列入国家发展战略,抓紧时机,早立项,早投入,确保设计成功和项目成功。
发展我国大型运输飞机的条件已基本成熟

  航空技术是多学科高度综合的先进技术。大型军用运输机的研制涉及到研究、设计、试验、制造、使用、维修和管理等各个方面,是一项庞大而复杂的系统工程,同时还要应用到飞机综合设计技术、航空材料科学技术、先进制造技术等最新发展成就。其中,航空设计研究能力是飞机研制成败的关键环节。

  具有全面的研究能力

  针对我国自行研制大型军用运输机的设计能力,有关部门曾根据飞机型号设计的技术体系,按专业学科,列出大型军用运输机设计所需的飞机设计技术、试验技术、基础技术等200多个技术单元进行了调查,包括各专业的主要技术工作内容、技术难度、设计技术手段、人力资源、设计经验与技术储备、试验条件等。根据调查结果,对各专业的设计能力做出综合评估,以有能力、基本具备能力和目前尚欠缺能力三种判语来表示。

  结果表明,已有能力的专业占19%,基本具有能力的为76%,目前尚欠缺能力的不到5%,而且属于后者的这些技术可以通过技术攻关解决,不会影响到项目进度。

  目前我们已经有国家重点建设的集科研、设计、制造、试验、试飞、成品配套、产品支援为一体,相互有着长期、紧密合作关系的大、中型军、民用飞机研制基地。

  具有专业配套的研发中心

  中国航空工业第一集团公司第一飞机设计研究院是由原西安飞机设计研究所和上海飞机设计研究所于今年组建的国内唯一的大、中型军、民用飞机定点设计单位。

  两家设计所在合并前的40多年来进行过几十种飞机型号的研究、测绘和研制工作,走过了从测仿设计、改进改型,国际合作研制到完全自行设计研制飞机的三个阶段。目前,经过改革整合后,整体技术实力大大加强,已具有先进的设计手段和一批高素质的设计、管理队伍,在经历了多个型号研制和“高新工程”

  技术改造后,设计能力和管理水平已经上了一个新台阶,已形成可承担研制大型飞机的研发中心。具体表现为:

  1.有覆盖现代飞机设计所需要的各学科、各领域的专业设置;

  2.有一批参加过多个型号、经过国外合作或培训、有开拓精神、高素质的科研、设计、试验、管理技术队伍;

  3.有多个型号的测绘仿制、改进改型和自行研制的经验;通过对伊尔—76、安—70等飞机的持续研究,积累了较丰富的研制经验;

  4.有较完备的设计技术手段,包括自行开发研制和从国外引进的设计软件、标准、手册;
5.经过多年的专题研究,已经有一定的技术储备。如总体综合优化技术、长寿命结构设计技术、超临界机翼技术、复合材料设计技术、航电综合技术等均已取得很大进步,可以直接应用于型号;

  6.具有满足飞机高安全性、可靠性和维修性要求的技术手段和经验;

  7.通过多种型号的成功研制以及与国外公司的长期合作,在技术管理上有一整套行之有效的方法,如并行工程、系统工程、网络控制、质量保证、成本控制等先进的管理模式。

  具有相当的试验条件和能力

  新型号的研制需要经过大量的地面试验,主要包括风洞试验、结构强度试验与系统试验。经过几十年的建设,特别是“高新工程”研究保障条件建设,我国目前已拥有高、低速风洞群,试验能力、试验设施和试验技术均已进入世界先进水平行列。

  我国已建成的结构强度研究中心与试验基地,先后完成了近十种系列飞机的全机静力试验、近百架次全机地面共振试验以及起落架的落震试验。试验与测试技术基本上可以满足大型军用运输机强度鉴定试验需求。

  一批大型系统试验室都是按150吨级飞机试验要求兴建的,大部分可满足大型军用运输机的系统试验需要。

  具有相当规模的生产和试飞能力

  大型飞机制造企业的各种加工设备颇具规模,尤其是为满足转包生产需要而改造的近百条各类生产线,其中半数已经被波音公司等厂商鉴定认可。如西飞公司具有国内最大的大型结构部件加工能力,包括大尺寸挤压型材、大锻件、大面积化铣蒙皮、大型饭金成型等。各企业都拥有成套的制造标准、完善的工艺规范,并大力推广先进的工业工程管理办法,通过了新时代质量认证中心的质量认证。

  中国飞行试验研究院拥有的大型运输飞机试飞所需的基本配套设施和测试技术已具备了承担大型军用运输机飞行验证的基本条件。

  发动机和机载设备可以分阶段换装

  大型军用运输机的发动机从长远看应立足国内,飞机研制可先用国外同类发动机,待国产发动机研制成功具备装机条件时再行换装。

  研制中涉及到的航空电子产品、成品设备,在国产设备不具备装机条件时可选购国外部分货架产品,同时引进国外先进技术为我所用,加速实现国产化。

  光明的前景

  我国向大型飞机冲击已有几十年历史。近年来随着中国航空工业第一集团公司大集团战略的实施,全行业内对大型飞机发展思路的统一和预研工作的开展,我国已经有能力、有条件研制出具有自主知识产权、满足使用要求的大型军用运输机。


  经过初步论证,大型军用运输机的研制周期需要8年左右的时间。其中用3~5年完成设计,第6年首飞,用2年的时间完成试飞定型。

  发展大型军用运输机应立足国内、走自主创新之路,加强基础设施,加大技术推动力度。我们可以预期,随着大型军用运输机的研制必将带动国民经济的全面发展,航空工业也将由此而出现一个崭新的局面。

第2篇
                                中国如引进安70运输机意义重大
              作者:胡晓峰/陕西飞机工业集团有限公司董事长、总经理)


自主研制大型飞机固然有壮国威、强国力等种种显而易见的好处,但我们必须要正视良好的愿望与现实之间的差距。大量的考察分析和研究结果表明,选择与安东诺夫技术联合体合作,在中国生产安—70运输机应该是一条很好的发展途径,从选型需求、发展时机和可行性上都比较客观。这要求我们要弱化舆论效应,不要把研制大型飞机涂上过于浓厚的“政治色彩”

  研制大型运输飞机不仅能够壮国威、强国力, 还可以推动一个国家基础科学以及基础工业的发展,并能带动一大批相关产业。为此,中国政府已开始考虑在“十一五”期间研制大型飞机的立项问题。

  大型运输机因各自用途不同,设计规范和标准也各不相同,很难达到一机多用的目的。因此,在研制立项前,要作大量的分析论证工作,包括做出准确的市场和产品定位分析;进行系统的技术实力和储备论证,通过知己知彼的系统分析和论证,做好立项的充分前期准备。

  明确市场和产品定位

  研制大型飞机的前期预研工作十分重要。其中,首先要解决的是市场定位、产品定位、资源评估、组织方式以及产品寿命周期问题,其次是要解决技术方面的若干问题。

  也就是说,我们要先制定发展大型运输机的研发战略,了解我国现有研制大型运输机的市场需求和技术储备现状,然后再开始设计各种研发战术。

  大型民用运输机市场进入难度极大

  目前世界大型民用飞机市场,基本上是一种“寡头市场”,已被美国波音公司和欧洲空中客车公司瓜分。这一市场进入难度极大,进入障碍不仅体现在技术门槛过高上,也体现在一系列的市场准入歧视性法规上。

  俄、乌等国尽管航空技术跻身世界一流,但其产品至今仍然被排斥在世界大型民机市场之外。因此,我们现在就意气风发地扮演起新的进入者角色,去拼搏大型民用飞机是不现实的。对我国而言,比较现实和有价值的市场定位应该着眼于中国市场,先从支线客机做起,逐步提高水平,增重增程,最终实现在大型民用市场上争取一席之地的目标。

  国内急需大型军用运输机

  中国军用飞机市场取决于中国的国防战略选择,但有三点是明确的:一是中国非常需要大型军用运输机;二是中国很难从西方买到大型军用运输机;三是中国从国家安全角度考虑,不能依赖某个其他国家为我们提供军事装备。基于以上三点可以表明,中国研制大型军用运输机具备市场背景和需求背景,更具备政治背景,因此,我们发展大型飞机的当前市场着眼点应该放在军用运输机领域。
产品定位考虑因素

  美国、俄罗斯以及欧洲各大国都拥有强大的空运力量,近十年国际区域战争反映出大型运输机的决定性作用,促使这些国家越发重视大型军用运输机的发展。

  目前,美国已着手研制先进宽体运输机(ATT)和新型战略运输机(NSA),欧盟将联合推出A400M。

  俄罗斯和乌克兰在80年代提出的安—70,虽然在前苏联解体后继续发展再三遭遇经济、市场和试飞等各种问题,但作为一种拥有90年代技术的战术运输机,仍然有很多技术亮点。以上这些正在研制过程中的大型军用运输机都有一个共同特点,就是载货吨位在40吨上下,航程在5000千米左右。

  从中国国情及军事战略要求来看,我国无论是采用自主研制还是引进技术模式发展大型运输机,都应结合国情,选择满足未来军事需求的性能指标。

  中国的地理特点是西高东低,南热北寒。西部青藏高原平均海拔4000多米,北部最低温度—50℃,南部最高温度40℃。中国又是一个幅员辽阔的国家,东西距离5000多千米,南北相距5500多千米,因此要求大型运输机有较大的航程,较高的巡航高度,较宽的温度适应范围,还应具备较强的高原机场起降能力。

  根据未来的战争环境和军事需求,发展的大型军用还应能够装载大尺寸、大重量的地面作战装备和航空兵地面保障装备;能够空投中国部队列装的大部分装甲车和轻型坦克,能够超低空一次投放十几吨的装备;能够多路跳伞,一次空降一百余名伞兵;能够具备平台改装潜力,飞机构型以及系统配置能够兼顾特种飞机平台的发展需要。

  国内研制大型军用运输机的资源评估

  研制大型军用运输机,尤其是从零开始设计出一款全新的大飞机,对我们而言,将面临许多关键技术的挑战。

  所需要的基础资源储备

  在设计方面,我们要创建大型飞机的设计顶层管理文件体系,比如设计规范和标准的选择、数字化设计管理体系、质量控制与保障技术等。在具体设计过程中,我们要掌握一系列先进的或者成熟的设计技术,比如总体优化设计、气动力设计、复杂结构设计、多轮多支柱起落架设计、系统综合设计,以及贯穿设计全过程的先进的分析和计算方法。

  在试验方面,我们要具备大型飞机全尺寸静力试验、疲劳试验、系统综合试验等大型试验的方法和手段,我们还要有能力组织各种风险科目的试飞。

  在新材料方面,我们要能够可靠地获得大型的钢锻件、铝合金锻件、钛合金锻件、特殊非金属材料的供应。
在航空发动机、机载设备和成附件方面,我们要有可选择的货架产品,或者我们有能力同步研发这一系列配套产品。

  在工艺和制造方面,我们必须具备大型整体壁板成型技术、大型锻件成型技术、大型复杂件机械加工技术、先进的复合材料加工技术、大型飞机特需的胶接、焊接、密封、精密装配技术;等等。

  现有的技术储备与存在的缺口

  中国航空工业艰难跋涉了50年,在一定程度上积累了航空产品设计与制造的技术和经验。尤其是通过近几年的重点型号研制,航空工业以及相关产业部门的基础建设都有了大幅度改善,基本具备研制大型飞机的设计、试验和制造手段。

  通过几十年的实践,航空工业系统对大型复杂工程的管理水平也有较大提高,某些管理技术已经与国际接轨。

  但从我国现有的技术和工业基础来看,面对大型飞机的研制,我们即使倾全国之力,仍显资源不足。

  首先是设计基础薄弱。

  迄今为止,还没有任何一个飞机研究所全新设计过任何大型、甚至中型飞机,因此在大型飞机设计上,我们不具备研制经验和手段。特别是一些关键的设计技术,由于预先的基础研究做得不够甚至干脆没做,我们是束手无策的。

  ARJ21支线飞机的研制在中国航空工业发展史上有划时代的意义,因为中国人终于跳出“仿制”的藩篱,勇敢地走上自主研发的道路。

  但ARJ21项目在很大程度上走的是国际合作道路,关键的设计技术依然取它山之石。

  其次是材料工业跟不上。

  应该说,中国材料产业的发展是迅猛的,有些门类的材料产量居世界第一。但很多特殊用途材料和高性能材料与世界先进水平相比还存在较大差距,大型飞机所需要的某些牌号的铝合金厚板、大尺寸铝合金和钛合金锻件以及国际上开始采用的先进合金材料,国内材料厂家尚无法提供。

  另外,大型飞机的制造技术尚不具备。回顾历史,我们能造出的最大飞机目前看来只有运10,再就是运8和轰6,但这些机种的制造技术相对落后,加工尺寸也有限。原麦道公司的飞机项目曾经为我们制造大型飞机打下了一定的体系基础,可惜这一基础今日已不复存在。尽管目前在全国各地分散了不少可以用来制造大型飞机的加工手段,但真正要制造大型飞机,我们可能不得不一切从头做起,还有不少关键的加工能力需要新建。

  仅从以上三个方面分析,目前试图自主研制一个全新的大型飞机,国内的资源条件是不够的。
一条短乎快的道路

  笔者认为,与安东诺夫技术联合体合作,在中国生产安—70运输机应该是一条很好的发展途径。这就要求不要涂上过于浓厚的“政治色彩”。

  同时,考察分析和研究结果表明,选择这条发展道路从选型需求、发展时机和可行性上都比较客观。

  为什么选择安—70

  首先,安—70飞机是一个基本成熟的飞机,除个别性能指标(如载重、航程)外,其它性能指标基本符合中国的需要。如果我们以安—70飞机作为目标飞机,完全可以由用户重新制定任务规划,通过适当的改进使安—70飞机满足中国军方的特殊运输任务要求,也可以根据大型军用运输机预想的战技指标要求,对安—70飞机的结构作相应修改。

  其次是这种引进生产线的模式能满足军事装备急需,充分体现了一个“快”字,可在比较短的时间内向部队提供足够数量的飞机。

  另外,通过采用乌克兰在生产安—70中成熟技术和经验,使投入使用的产品本身就是一个成熟的产品,大大减少了研制风险。同时,这种模式还能最大限度地利用现有国内资源,减少投资。

  安—70飞机是世界上首次采用桨扇式发动机的军用运输机,飞机的飞行速度范围大,从98-750千米/小时,其低速特性是所有大型运输机中绝无仅有的,具有非常好的低速空投和超低空空投能力。

  安—70飞机的起降性能好,可以从600米跑道上起飞。货舱宽大(高4米,宽4.1米),最大载重量47吨,载重30吨可飞行6000千米。综合性能比较,乌克兰的安—70飞机优于欧洲目前尚在研制中的A400M飞机。

  引进安—70生产线的可行性和好处

  首先是时机非常有利。

  由于目前俄、乌两国经济状况不佳,两国均无力购买安—70飞机装备本国部队,乌克兰方面不得不以极大的热情向中国推荐安—70飞机,更希望得到中国的资金支持,将安—70的试飞工作做完。从现在掌握的情况看,俄乌台资的中型运输机公司(MTA)

  正在试图筹资(估计8000万美元)完成安—70飞机的全部试飞取证工作;印度政府在俄罗斯政府的建议下准备加入安—70飞机的制造计划;捷克已经成为安—70飞机的第一个买家(购买3架),2006年交付完毕。如果安—70项目在中国之外的其它地方找到了更多的“光明”,或者出现国际政治的干预,乌克兰的态度可能就会有所转变,至少乌方的底牌就会加码。所以,我们应该抓住当前有利时机,引进安—70飞机技术。

  其次是便于快速实现安—70的国产化进程。在中国建立台资企业,走出一条联合开发大型运输机的路子。


  “联台”至少体现在三个方面:一是资金的融合。乌方曾多次表示愿意以安—70飞机的技术作为投资与中方联台办厂,中方可以投入必要资金,一部分资金用于安—70项目后续的试验取证费用,从而取得安—70项目的部分知识产权;另一部分资金用于在中国建设安—70飞机部件装配生产线(飞机总装和零件制造可以利用现有的国内资源,只做少量补充),从而取得中乌合资企业的股权。

  二是技术联合。安—70飞机在中国制造,先期主要面向中国用户,因此安—70飞机不可避免地要改为“中国版”,在机体结构、航电设备等方面要作必要改进(甚至换装国产发动机),有必要的话还应该对安—70飞机作全面的数字化反设计,全机还要走一个“国产化”过程。安东诺夫设计局是国际上最优秀的大型飞机设计机构之一,在他们的指导下对安—70飞机进行改进或反设计,对于培养我们大型飞机设计能力是极其有利的。

  三是市场联合。一个较大的市场利于维持生产线。

  “安”系列飞机在国际军机市场上有很高知名度,企业在国际上促销飞机的能力也很强。安—70飞机生产线在中国,但销售却面向世界,这对于投资回报以及生产线的维持将十分有利。

  笔者认为在研制大型飞机上,如果走自主研发的道路,投资和风险巨大,很可能迟迟见不到成果。即使见到成果,中国军方的订货是有限的,生产线又如何维持?

  而通过合资方式引进国外大型飞机技术,投资小、风险小、见效快,同时也逐渐学习并储备了大型飞机的研制经验。尽管安—70飞机某些指标不十分理想,桨扇发动机由于技术太先进又让人心存疑虑,但与自主开发的风险相比,这并不是什么大问题。(来源:《国际航空》 [em12][em11][em00]