C919

2023年5月28日，中国自主研发的C919大飞机，完成了首次商业载客飞行。背后的故事是细腻而复杂的，本文探讨的主题是，中国面对一系列的技术挑战和困难，是否能赶上国际航空行业的发展步伐。 技术问题是关键，提到前面来讲。前任中国航天科技创新中心副主任，一位航空航天领域内行，是这样说的， 对于C919来说，发动机，雷达，通讯，导航，飞行控制材料，飞机关键部位轴承刹车等等，没有一样，是中国能造出来的，而且不是近期，而是未来10年，20年30年50年都造不出来的。 再来看政治因素，C919的主要供应商中，60%来自美国，30%来自欧洲。一旦中国和西方发生冲突，航空部件的供应可能会立即中断。这意味着没有新飞机生产，没有零件去维护旧飞机，飞行中的飞机可能会随时被中断，C919可能会立即趴窝。 此外，中国在C919项目上已经投入了7000亿人民币，但如果无法在市场上取得成功，那么这笔投资就可能付之东流。因此市场的挑战也丝毫不小。现在中国的航空市场被空客和波音牢牢占据，如果C919想要分一杯羹，就必须保证从美国得到飞机配件的供应。在国际市场上，C919还需要通过严格的国际认证才能得到广泛认可，建立完善的售后服务和维护体系对中国航空工业来说，这同样是一项艰巨的任务。 问题这么多，那么中国决定开始C919项目时，真的不知道有这么多拦路虎吗？答案是，中国是知道的，然而，明知山有虎偏向虎山行，不入虎穴，焉得虎子。中国的目标就是和西方公司合作，开发中国的大飞机，同时偷窃西方的先进技术，把技术拿到手之后，大飞机都成了国产货，这个时候再通过国家补贴，把西方公司从国际国内市场上干掉。 然而，这种做法被批评为强制的技术转让，违反了世界贸易组织的规定。中国的这种做法，不是公平竞争。 在2009年大飞机立项后的第三年，中国商飞选择了CFM国际公司为C919生产发动机，这是美国GE和法国Safron 的合资公司。计划为C919提供的是LEAP-X发动机的变体LEAP-1C，采用Safron的碳纤维复合材料和GE的陶瓷基复合材料。按照合同，CFM分享了设计图纸，没有工艺图纸，然而中方希望拿到材料制造的工艺细节 根据信息安全公司Crowdstrike的披露，2010年，Turbine Panda将洛杉矶公司Capstone Turbine作为窃取技术的目标。在接下来的四年中，中国网络攻击了通用电气、霍尼韦尔和法国赛峰等外国供应商，试图窃取C919飞机的新型涡扇发动机，和其他关键部件的设计和技术。 这次盗窃事件对中国共产党自主开发的大型客机涡扇发动机CJ-1000AX产生了重要影响，据称将其研发周期缩短了数年，节省了数十亿美元的开支。然而，这款发动机一直饱受质疑，被视为LEAP-1C的副本，两者的尺寸和涡轮风扇叶片大小惊人的相似，自2016年起就已投入生产。 尽管西方供应商愿意与COMAC（中国商飞）建立合作关系，让合资企业在中国进行零部件的实际组装，但中国企图通过网络攻击获取西方公司的技术，这加剧了西方对中国的疑虑和警戒。CFM公司在提供发动机技术上后退一步，结果C919的发动机在性能和材料使用上并未达到最初的预期。 C919上装配的这款C型发动机，全部使用了上一代的材料：例如，碳纤维复合材料被换成了传统的高温合金，陶瓷基复合材料的涡轮也被替换为上一代的钛铝叶片和常规的高温合金材料叶片。 因为采用了传统的材料，同时也要和波音737使用的B型发动机的指标差距不要太大，C型发动机就加长了1.5米，直径也大了不少，重量达到了3935公斤，比B型发动机，重了接近1.2吨，然而推力仍然是ABC三个型号中最小的，只有十二三吨，和波音737max比起来，油耗高了不少，航程也只有4000-5500公里，和波音的6000-7000公里相比，差距也是不小。 有人说，中国可能以后会用自己产的航空发动机CJ-1000A，但事实是，航空发动机的技术挑战超乎想象的复杂，中共就算是做出来CJ-1000A，充其量也就是到了LEAP-1C型发动机的水平，其性能也无法与B型发动机相媲美。这是因为，B型发动机使用的GE复合材料风扇叶片耐久性和抗疲劳性超过任何金属，这不是一朝一夕就能研发出来的，它涉及10到15年的时间，大量的投入，从设计到材料选择，从测试到认证，每个环节都需要大量的时间和金钱。 设计复合材料的风扇叶片，得从小样开始测试，看看材料的基本性能行不行，比如强度、抗裂性、疲劳循环等。然后再升级到子组件级别的测试，看看能不能在材料上面钻洞或者粘贴金属，怎么才能防止阳光、紫外线的伤害。再往后，就要开始组件的测试，制造出叶片，进行各种摇晃、震动、抛物测试，甚至还要模拟鸟撞上去的情况。 每个阶段都需要大量的测试和评估，而且这些测试都很贵。举例来说，在风扇叶片脱落的测试中，风扇叶片可能就要花掉1500万美元，发动机也肯定会在测试中毁掉，你想想这得花多少钱？ 因此，GE的风扇复合材料的研发，是几代人的知识和经验的累计，不是简简单单的钱能买的来的。也不是说中共偷了这些资料，就什么都能够理解的，就能成功研发出与通用电气一样高效的产品的。 甚至对于人工智能来说，都不一定能完全理解并掌握通用电气航空部门的所有知识，这不仅是因为这些知识涉及的技术复杂性，也因为涉及到了大量的实践经验和技术积累。 甚至对于人工智能来说，通用电气航空部门的所有知识并非易于掌握，这不仅因为所涉及的技术极度复杂，而且需要大量的实践经验和技术积累。这也带出了中国在全球航空工业中的位置问题。在C919项目中，中国的主要角色是总装，底层研发却有所欠缺。这一状况在中国的其他高科技公司中也相当常见，比如华为，他们在技术应用上做得很好，但真正的底层创新仍有所不足。 实际上，中国在许多关键领域仍然大量依赖进口。举例来说，高级防盗门的一些关键部分都需要从德国进口。如果在制造防盗门这样的基础工业领域，中国都需要依赖进口，那么在更为复杂、技术密集的航空工业领域，中国对外国的技术和资源的依赖就更加明显。 内行人讲话了，技术底层所有各种技术，工业技术，科技技术底层的基础设计软件，中国一个都没有，全要用国外的软件去做，所有的制作工艺，高端机床，高端机器人，中国一个都没有，高端的全是国外的。就算最底层的基础工业领域，只要是耐高温，耐低温耐高压，耐酸碱复杂环境，耐磨损等这些东西的材料，中国一样都做不出来。 中国的航空梦想遭遇的挑战绝非单纯的技术难题，而且深陷在棘手的国际政治与经济迷阵中。中国的雄心壮志是在国内市场竞争中，让C919与空客和波音并驾齐驱，在全球窄体喷气机市场也占有四分之一的份额。然而，现实的错综复杂让这个远大目标显得遥不可及。 首先，C919飞机本身并无法与波音和空客的产品在燃油效率或维护保障上相抗衡。在价值对比上，花费1亿美元购买C919与1.1亿美元购买A320neo相比，前者并无明显优势，反而运营成本更高。 其次，国际航空行业的通用规则设定了新飞机的严格安全检查与认证门槛。C919欲在全球市场销售，必须通过美国联邦航空管理局（FAA）或欧洲航空安全局（EASA）的认证，而这无疑是一项艰巨的挑战。 国内市场上，C919也无法与西方飞机正面竞争，但中国可能会采取大规模补贴的方式，推动C919在国内市场占据波音或空客的份额。这个策略看似有效，但是存在风险。一旦中国与西方国家发生地缘政治冲突，西方可能会立即停止向中国供应C919的部件，这将使C919的生产完全陷入停滞。 尽管中国可能通过大规模补贴来推动C919在国内市场替代波音或空客的份额，可是一旦地缘政治冲突发生，西方立即会停止向中国供应C919的部件，大飞机的生产会陷入停滞。此外，C919在全球市场上的表现并不令人乐观。虽然C919已获得了价值940亿美元的1035架订单，但所有的客户都是中国国内的公司，这无疑限制了其国际化的步伐。 中国商飞的生产能力也受到质疑。中国商飞透露，他们计划在2029年实现每年150架的生产水平，目标是到2035年在中国大型飞机市场占据三分之一的份额。 但《中国商飞公司2017—2036年民用飞机市场预测年报》显示，到2035年，中国的单通道喷气客机市场需求将达到5539架，而占据三分之一份额则需要1846架，这个目标显然难以实现。即使从2029年到2035年的6年时间里，按照每年150架的生产水平，也只能生产出900架。要在2029年之前的6年，生产出另外的900架，几乎不可能。波音公司首席执行官戴夫·卡尔霍恩（Dave Calhoun）在今年6月初强调，中国商飞若想在中国市场有所作为，必须提高C919的产量。 话是这么说，现在中国与西方国家发生地缘政治冲突的可能性很大，商飞量产C919实现起来很困难。这就引出了西方国家是否应该继续向中国提供C919项目所需的部件的问题，短期内，此类交易可能不会带来直接的损失，但长远来看，却可能是在自己育成了竞争对手。 然而，现在可能还不是西方采取行动的时机，因为更大的地缘政治棋局正等待处理。俄罗斯在乌克兰的军事行动目前陷入僵局，而中国或许会成为他们的潜在军事援助者。尽管习近平尚未表态愿意提供援助，但一旦中国开始向俄罗斯提供军事装备，那么西方便有更充分的理由切断对C919的供应链。 在航空技术领域，中国的追赶不可能是一蹴而就。西方国家在发动机制造领域的七、八十年技术积累与经验，并不是能短期内就能够复制的。中国想要达到相同的技术水平，可能需要耗费长久的时间和巨大的投入，最后可能还不见得能如愿。一些专家认为，中国想要迎头赶上航空科技的发展步伐，可能需要在更开放的环境下寻求新的合作关系，甚至可能需要在中共倒台之后。不论怎样，中共的体制被推翻，充满了未知与挑战，但对于中国来说，也许这是唯一的道路。