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C919首飞,高铁出口 “新国家名片”助力中国制造

日期:2017-09-08 来源:第一财经 护眼模式:

 

  8月底,东方航空的机长首次登上C919飞机10101架机,对驾驶舱人机界面设计开展评估工作。

  东方航空是国产飞机C919的首家用户,C919客机则是我国首款按照最新国际适航标准研制的干线民用飞机。

  让国产大型商用客机飞上蓝天,一直以来是中国人的一个梦想。从设计研发到总装下线,再到今年5月首飞成功,中国商飞公司用了十年的时间,征程充满坎坷。

  而在此之前,我国的高铁已经通过引进技术、消化吸收方式,不仅在国内铺设了八纵八横的高铁网络,还将高铁卖出国门,成为中国装备制造有力的“国家名片”。

  千亿蛋糕的飞机制造产业链 

  1909年,冯如成功制造了中国首架国产飞机并驾驶其翱翔天际,中国的航空梦悄然开启。上世纪70年代,我国还进行过大飞机的相关论证和研制,但一度遭遇困境搁浅。如今,耗资巨大的国产大飞机项目重启,难度可想而知,而且国际上已经有了成熟的飞机制造商,中国为什么还要造自己的大飞机?

  “未来20年像C919这样的飞机需要五六千架,这么大的市场需求量会产生经济拉动作用。另外要自己掌握制造飞机的技术,这也是我们国人的期望。”中国商飞C919总设计师吴光辉的这句话,道出了中国一定要制造自己的大飞机的最根本原因。

  随着中国社会经济的快速发展,民航运输市场呈现巨大的需求。2013年,中国人均乘航班出行次数为0.26次,总运输量为3.53亿人次,十年增长近3倍。

  根据预测,未来20年,仅中国市场就将接收5500多架新机,总价值高达6700多亿美元(折合人民币约42000亿元)。按照中国民航业发展规划,要让95%的县级地区和95%的人口享受民航服务。到2020年旅客运输量要达到7亿人次,到2030年旅客运输量要达到15亿人次。

  这样的市场预测,也决定了C919大型客机的定位是以满足国内市场需求为主,以目前在民航市场运营占比较大的150座级干线客机为切入点,采用类似目前主流机型的常规布局形式,满足国内民航干线运营要求。而目前国内航空公司在国内市场所运营的干线飞机,主要是由空客和波音公司提供。

  市场大也意味着门槛高,大飞机从研制到投入商用,是一个漫长的过程。因此,大型民用客机的制造也被称作“工业皇冠上的明珠”,是一国工业、科技水平和综合实力的集中体现。

  中国商飞公司一位人士告诉记者,为了尽快突破新技术、新材料、新工艺方面的技术瓶颈,公司规划了102项关键技术攻关,涉及工程研发、制造工艺、客户服务(7项)3个方面,包括飞机发动机一体化设计、电传飞控系统控制律设计、主动控制技术等。

  先进材料也首次在国产民机大规模应用,第三代铝锂合金材料、先进复合材料在C919机体结构用量分别达到8.8%和12%。

  比如被认为是目前航空航天首选的铝锂合金材料,中国商飞公司就联合供应商中航工业、洪都航空,通过近3年2500件试验件的试验,才完成了稳定工艺条件下20批次的材料性能数据测试,同时围绕材料疲劳额定值(DFR)数据体系建立,开展了不同加工制造状态的典型结构细节DFR疲劳试验,共3000余件试验件;针对铝锂合金结构的化铣、机加、制孔、热压下陷、镜像铣、热表处理等加工工艺,进行了充分工艺验证。通过攻关逐步建立了型号材料规范体系和设计用性能数据体系。

  上述人士进一步指出,C919大型客机所采用的新技术、新材料、新工艺,对我国经济和科技发展、基础学科进步及航空工业发展都有重要的带动辐射作用。基础零部件、轴承、基础工艺、基础材料、控制技术和机械都会产生突破性发展。而大型客机的发动机总装、主要航电系统、照明系统中控制板组件的制造都将在上海进行,与航空相关的衍生品行业和航空相关的航空软产业也将在总装基地周围集聚发展。

  来自浦东新区经信委的信息就显示,目前,上海市浦东新区已形成集设计、制造、配套于一体的商飞产业链。2016~2020年,浦东将着力发展航空及相关企业200家,实现航空主营业务产值1000亿元,形成大型客机年产150架的能力,累计投资规模可达1200亿元。

  根据《浦东新区民用航空产业“十二五”及远景规划》,通过15~20年的努力,浦东将形成一个产值规模1500亿元以上、财政贡献100亿元以上的民用航空产业集群,将民用航空产业打造成上海未来发展的重要支柱产业;确立浦东民用航空产业的国内龙头地位,使浦东成为亚洲最大、世界著名的三大民用航空产业基地之一。

  另据第一财经记者了解,在大型客机项目的带动下,参与大型客机项目研制的机体结构和机载系统供应商,也利用所在地区的地理、人才、技术优势,推动建立了西安、成都、沈阳、南昌等民用航空产业园或航空城。中航工业所属生产单位和科研机构也成立了民用飞机公司,将民用航空相关业务进行了剥离。

  改变“10亿双袜子换一架飞机”历史 

  今年5月,国产大飞机C919在万众瞩目下完成首飞,之后还要进行各种试飞科目729项,预计飞行4200小时、2282架次,才能完成取证任务。在此之前,我国自己研制的喷气式支线客机ARJ21飞机,试飞取证就用了6年的时间,其间需要经过高温高寒、自然结冰等多重考验,这些科目比首飞时试验的科目可艰难得多。

  根据中国商飞公司发布的民用飞机市场预测年报,未来20年,C919大型客机所属的单通道喷气式客机交付量将超过21200架,价值达1.9万亿美元,其中,中国市场将接收3602架,价值3210亿美元。而此前,这些飞机大多依靠进口,因此有了“出口10亿双袜子才能换回一架最普通客机”的说法。

  “我们希望在未来的十到二十年中,C919飞机可以在中国市场占据三分之一的份额。”中国商飞公司一位人士告诉记者。

  而生产单通道的国产飞机C919,绝不是我国民用飞机制造产业的终点。在国家制定的《民用航空工业中长期发展规划(2013-2020年)》中,就明确提出要发展涡扇支线飞机、涡桨支线飞机、单通道大型客机、双通道大型客机,同时还要用10年时间完成大型客机发动机的研制。

  就在C919飞机首飞后不久,中国商飞(COMAC)与俄罗斯联合航空制造集团(UAC)的合资企业——中俄国际商用飞机有限责任公司(CRAIC)就成立了,合资公司主要负责中俄联合研制新一代远程宽体飞机项目的运行工作。

  2016年6月25日,在习近平主席与普京总统见证下,中国商飞公司与俄罗斯联合航空制造集团签署了项目合资合同。目前合资公司已完成工商注册程序,取得了营业执照。合资公司名称为:中俄国际商用飞机有限责任公司[China-Russia Commercial Aircraft International Co.,Ltd(CRAIC)]。合资公司设在上海。

  据记者了解,通过调研国航、东航等航空公司,合资公司已经确定了远程宽体飞机系列化发展方案,完成了飞机级指标初步定义,明确了基本型的航程(12000公里)和座级(280座)。近期,项目将转入初步设计阶段,将对系统和设备供应商进行问询。

  这一飞机相当于空客330系列和波音787系列。目前空客330客机在中国已有近200架在飞行,全球订单1680多架,波音787则获得了来自69家客户的1223架订单,交付547架,其中国内客户已交付近50架,中国的订单和承诺订单总数超过120架。

  如今,项目正处于可行性研究阶段,型号研制总体进展顺利。总装将在上海完成。而根据研制经验,从项目启动到实现首飞,预计需要7年左右时间,到实现产品交付则需要10年左右时间。这意味着中俄联合研制的宽体机最快在2025年首飞,2028年交付。

  而与国产大型客机一样,民用飞机发动机的研制,更是中国航空业的一块心病,作为飞机的“心脏”,每年中国从空客和波音公司引进的商用飞机上,都需要装载更多数量的发动机,而这些发动机,基本由世界三大发动机供应商GE、罗·罗和普惠供应。

  技术上的高门槛,也使三大发动机生产商享受着每年高额的市场回报,而中国更是其重点“吸金”的市场。根据中国商飞公司的最新预测,未来20年,中国市场将接收50座以上客机5357架,而每架客机都将配备两台或者四台发动机。

  尽管中国的军用飞机已经配备了国产发动机,但国产客机新舟60、ARJ21却仍要使用国外的发动机。为了争夺这上百亿元的市场蛋糕,国产发动机的研制和投入,也跟随国产大型客机的启动而提上日程。

  目前,中国已经成立了全新的航空发动机公司中国航空发动机集团(下称“中国航发”),并在研制与C919飞机配套的CJ-1000A(长江-1000A)型发动机。

  中国航发商用航空发动机公司还计划与俄技集团(Rostec)旗下的联合发动机制造集团公司合作,在中国发动机CJ2000的基础上联合开发适合宽体远程干线飞机的发动机。

  据记者了解,中国航发已经启动了宽体远程干线飞机演示发动机的工作设计与个别元件和部件的试验,计划于2022年进行发动机试验,2025年办理证书手续。

  高铁:从引进到输出 

  与飞机相比,高铁的自主设计制造甚至“走出去”的步伐更快些。

  今年6月,中国标准动车组“复兴号”在京沪高铁两端双向首发,标志着中国高速动车组已经走在世界前列,成为世界上高铁商业运营速度最快的国家。

  中国高铁发展走的是“引进吸收消化再创新”的道路,当初从欧洲、日本引进了1型车、2型车、3型车和5型车四种不同的技术平台,形成了第一代以CRH2、CRH3、CRH5为代表的高铁成员。第二代则是基于以上技术平台造出的以CRH380系列为代表的高铁产品。

  “复兴号”中国标准动车组是中国第三代高铁成员,整体设计以及车体、转向架、牵引、制动、网络等关键技术都是我国自主研发,具有完全自主知识产权。在高速动车组254项重要标准中,中国标准占84%。

  而从设施来看,我国高速铁路的营业里程、高速公路通车里程等均位居世界第一。过去五年,我国基本建成世界最大的“四纵四横”高铁网,正在建设一张全面覆盖中西部地区的八纵八横高铁网。

  截至2016年底,中国高铁运营里程超过2.2万公里,占世界高铁运营总里程60%以上,位居全球第一。目前,中国高铁与其他铁路共同构成的快速客运网已达4万公里以上。中国已不仅是世界上高铁里程最长的国家,也是高铁安全运输规模最大的国家。去年,高铁运送旅客14.43亿人次,相当于帮非洲和南美洲的总人口搬了一次家。

  随着国内高铁网络的铺设,中国高铁“走出去”的步伐也在加快。实现“零突破”的是安卡拉—伊斯坦布尔高速铁路线二期工程,全长158公里,业主为土耳其国家铁路总局,承包商是中国机械进出口(集团)有限公司、中铁建公司与两家土耳其公司组成的联合体,项目总金额12.7亿美元。

  这条铁路是中国企业在海外组织承揽实施的第一个电气化高速铁路项目,而工程的部分资金也是来自中国,向土耳其提供了超过7亿美元的贷款。

  既出钱,又出力,也显示了中国致力于出口高铁技术的决心,毕竟无论从技术方面、性价比,还是运营经验方面,中国高铁都已走在了前列。

  一位铁路行业内人士告诉记者,比如墨西哥高铁项目所要求的时速300公里的高铁车辆,已经在中国复杂的地质、地理和气候条件下运营多时,而由于人力成本、材料成本等方面的优势,中国的高铁建设成本不超过其他国家的三分之二,而且建设周期也快,这在竞标中也将是不小的优势。

  目前,中国与40多个国家和地区展开合作,技术装备遍布100多个国家和地区。印尼雅万高铁、中老铁路已开工建设,中泰铁路、匈塞铁路项目合作已启动,俄罗斯莫斯科-喀山高铁、坦赞铁路等项目也取得了不同程度的进展。中国铁路装备“走出去”正在逐步从初期的设备供货向设计引领、技术带动、施工建设、运营维护的全产业链输出转变。

  今天5月,中国首批出口欧洲的动车组——马其顿电动车组项目还通过了欧盟铁路互联互通技术规范(TSI)认证。这标志着中国动车组正式获得欧洲铁路产品的欧共体(EC)符合性认证证书,获得了相关产品服务于欧洲市场的“通行证”。

  如今,高铁也是国家领导人出访谈得最多的项目之一,无论是访俄期间与普京会谈,还是会见来访的瑞典首相勒文,抑或是出席G20峰会、“一带一路”国际合作高峰论坛等国际多边场合,高铁都是中国国家领导人向国际社会主推的“中国名片”之一。

  数据显示,2016年中国中车海外轨交装备订单合计282亿元,其中来自“一带一路”相关国家的订单量达170.5亿元,占比61%。随着“一带一路”的持续推进,预计未来轨道交通海外市场空间将更加广阔。

  而根据德国权威咨询机构的报告,目前全球铁路市场容量为1620亿欧元,未来有望以每年3.4%的速度增长,到2018年增至1900亿欧元,南美、中东欧、俄语地区轨道交通设备进入车辆更新换代高峰,潜力巨大,未来高铁将成为铁路市场的重要增长点。

  中国铁路总公司总工程师、中国工程院院士何华武更是指出,具有完全自主知识产权的中国标准动车组将在印尼高铁项目中使用,“复兴号”也将是中国高铁走出去的“主力军”。

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