中國航空

2023年5月28日，中國自主研發的C919大飛機，完成了首次商業載客飛行。背後的故事是細膩而複雜的，本文探討的主題是，中國面對一系列的技術挑戰和困難，是否能趕上國際航空行業的發展步伐。 技術問題是關鍵，提到前面來講。前任中國航天科技創新中心副主任，一位航空航天領域內行，是這樣說的， 對於C919來說，發動機，雷達，通訊，導航，飛行控制材料，飛機關鍵部位軸承剎車等等，沒有一樣，是中國能造出來的，而且不是近期，而是未來10年，20年30年50年都造不出來的。 再來看政治因素，C919的主要供應商中，60%來自美國，30%來自歐洲。一旦中國和西方發生衝突，航空部件的供應可能會立即中斷。這意味著沒有新飛機生產，沒有零件去維護舊飛機，飛行中的飛機可能會隨時被中斷，C919可能會立即趴窩。 此外，中國在C919項目上已經投入了7000億人民幣，但如果無法在市場上取得成功，那麼這筆投資就可能付之東流。因此市場的挑戰也絲毫不小。現在中國的航空市場被空客和波音牢牢佔據，如果C919想要分一杯羹，就必須保證從美國得到飛機配件的供應。在國際市場上，C919還需要通過嚴格的國際認證才能得到廣泛認可，建立完善的售後服務和維護體系對中國航空工業來說，這同樣是一項艱巨的任務。 問題這麼多，那麼中國決定開始C919項目時，真的不知道有這麼多攔路虎嗎？答案是，中國是知道的，然而，明知山有虎偏向虎山行，不入虎穴，焉得虎子。中國的目標就是和西方公司合作，開發中國的大飛機，同時偷竊西方的先進技術，把技術拿到手之後，大飛機都成了國產貨，這個時候再通過國家補貼，把西方公司從國際國內市場上幹掉。 然而，這種做法被批評為強制的技術轉讓，違反了世界貿易組織的規定。中國的這種做法，不是公平競爭。 在2009年大飛機立項後的第三年，中國商飛選擇了CFM國際公司為C919生產發動機，這是美國GE和法國Safron 的合資公司。計劃為C919提供的是LEAP-X發動機的變體LEAP-1C，採用Safron的碳纖維複合材料和GE的陶瓷基複合材料。按照合同，CFM分享了設計圖紙，沒有工藝圖紙，然而中方希望拿到材料製造的工藝細節 根據信息安全公司Crowdstrike的披露，2010年，Turbine Panda將洛杉磯公司Capstone Turbine作為竊取技術的目標。在接下來的四年中，中國網路攻擊了通用電氣、霍尼韋爾和法國賽峰等外國供應商，試圖竊取C919飛機的新型渦扇發動機，和其他關鍵部件的設計和技術。 這次盜竊事件對中國共產黨自主開發的大型客機渦扇發動機CJ-1000AX產生了重要影響，據稱將其研發周期縮短了數年，節省了數十億美元的開支。然而，這款發動機一直飽受質疑，被視為LEAP-1C的副本，兩者的尺寸和渦輪風扇葉片大小驚人的相似，自2016年起就已投入生產。 儘管西方供應商願意與COMAC（中國商飛）建立合作關係，讓合資企業在中國進行零部件的實際組裝，但中國企圖通過網路攻擊獲取西方公司的技術，這加劇了西方對中國的疑慮和警戒。CFM公司在提供發動機技術上後退一步，結果C919的發動機在性能和材料使用上並未達到最初的預期。 C919上裝配的這款C型發動機，全部使用了上一代的材料：例如，碳纖維複合材料被換成了傳統的高溫合金，陶瓷基複合材料的渦輪也被替換為上一代的鈦鋁葉片和常規的高溫合金材料葉片。 因為採用了傳統的材料，同時也要和波音737使用的B型發動機的指標差距不要太大，C型發動機就加長了1.5米，直徑也大了不少，重量達到了3935公斤，比B型發動機，重了接近1.2噸，然而推力仍然是ABC三個型號中最小的，只有十二三噸，和波音737max比起來，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。 有人說，中國可能以後會用自己產的航空發動機CJ-1000A，但事實是，航空發動機的技術挑戰超乎想像的複雜，中共就算是做出來CJ-1000A，充其量也就是到了LEAP-1C型發動機的水平，其性能也無法與B型發動機相媲美。這是因為，B型發動機使用的GE複合材料風扇葉片耐久性和抗疲勞性超過任何金屬，這不是一朝一夕就能研發出來的，它涉及10到15年的時間，大量的投入，從設計到材料選擇，從測試到認證，每個環節都需要大量的時間和金錢。 設計複合材料的風扇葉片，得從小樣開始測試，看看材料的基本性能行不行，比如強度、抗裂性、疲勞循環等。然後再升級到子組件級別的測試，看看能不能在材料上面鑽洞或者粘貼金屬，怎麼才能防止陽光、紫外線的傷害。再往後，就要開始組件的測試，製造出葉片，進行各種搖晃、震動、拋物測試，甚至還要模擬鳥撞上去的情況。 每個階段都需要大量的測試和評估，而且這些測試都很貴。舉例來說，在風扇葉片脫落的測試中，風扇葉片可能就要花掉1500萬美元，發動機也肯定會在測試中毀掉，你想想這得花多少錢？ 因此，GE的風扇複合材料的研發，是幾代人的知識和經驗的累計，不是簡簡單單的錢能買的來的。也不是說中共偷了這些資料，就什麼都能夠理解的，就能成功研發出與通用電氣一樣高效的產品的。 甚至對於人工智慧來說，都不一定能完全理解並掌握通用電氣航空部門的所有知識，這不僅是因為這些知識涉及的技術複雜性，也因為涉及到了大量的實踐經驗和技術積累。 甚至對於人工智慧來說，通用電氣航空部門的所有知識並非易於掌握，這不僅因為所涉及的技術極度複雜，而且需要大量的實踐經驗和技術積累。這也帶出了中國在全球航空工業中的位置問題。在C919項目中，中國的主要角色是總裝，底層研發卻有所欠缺。這一狀況在中國的其他高科技公司中也相當常見，比如華為，他們在技術應用上做得很好，但真正的底層創新仍有所不足。 實際上，中國在許多關鍵領域仍然大量依賴進口。舉例來說，高級防盜門的一些關鍵部分都需要從德國進口。如果在製造防盜門這樣的基礎工業領域，中國都需要依賴進口，那麼在更為複雜、技術密集的航空工業領域，中國對外國的技術和資源的依賴就更加明顯。 內行人講話了，技術底層所有各種技術，工業技術，科技技術底層的基礎設計軟體，中國一個都沒有，全要用國外的軟體去做，所有的製作工藝，高端機床，高端機器人，中國一個都沒有，高端的全是國外的。就算最底層的基礎工業領域，只要是耐高溫，耐低溫耐高壓，耐酸鹼複雜環境，耐磨損等這些東西的材料，中國一樣都做不出來。 中國的航空夢想遭遇的挑戰絕非單純的技術難題，而且深陷在棘手的國際政治與經濟迷陣中。中國的雄心壯志是在國內市場競爭中，讓C919與空客和波音並駕齊驅，在全球窄體噴氣機市場也佔有四分之一的份額。然而，現實的錯綜複雜讓這個遠大目標顯得遙不可及。 首先，C919飛機本身並無法與波音和空客的產品在燃油效率或維護保障上相抗衡。在價值對比上，花費1億美元購買C919與1.1億美元購買A320neo相比，前者並無明顯優勢，反而運營成本更高。 其次，國際航空行業的通用規則設定了新飛機的嚴格安全檢查與認證門檻。C919欲在全球市場銷售，必須通過美國聯邦航空管理局（FAA）或歐洲航空安全局（EASA）的認證，而這無疑是一項艱巨的挑戰。 國內市場上，C919也無法與西方飛機正面競爭，但中國可能會採取大規模補貼的方式，推動C919在國內市場佔據波音或空客的份額。這個策略看似有效，但是存在風險。一旦中國與西方國家發生地緣政治衝突，西方可能會立即停止向中國供應C919的部件，這將使C919的生產完全陷入停滯。 儘管中國可能通過大規模補貼來推動C919在國內市場替代波音或空客的份額，可是一旦地緣政治衝突發生，西方立即會停止向中國供應C919的部件，大飛機的生產會陷入停滯。此外，C919在全球市場上的表現並不令人樂觀。雖然C919已獲得了價值940億美元的1035架訂單，但所有的客戶都是中國國內的公司，這無疑限制了其國際化的步伐。 中國商飛的生產能力也受到質疑。中國商飛透露，他們計劃在2029年實現每年150架的生產水平，目標是到2035年在中國大型飛機市場佔據三分之一的份額。 但《中國商飛公司2017—2036年民用飛機市場預測年報》顯示，到2035年，中國的單通道噴氣客機市場需求將達到5539架，而佔據三分之一份額則需要1846架，這個目標顯然難以實現。即使從2029年到2035年的6年時間裡，按照每年150架的生產水平，也只能生產出900架。要在2029年之前的6年，生產出另外的900架，幾乎不可能。波音公司首席執行官戴夫·卡爾霍恩（Dave Calhoun）在今年6月初強調，中國商飛若想在中國市場有所作為，必須提高C919的產量。 話是這麼說，現在中國與西方國家發生地緣政治衝突的可能性很大，商飛量產C919實現起來很困難。這就引出了西方國家是否應該繼續向中國提供C919項目所需的部件的問題，短期內，此類交易可能不會帶來直接的損失，但長遠來看，卻可能是在自己育成了競爭對手。 然而，現在可能還不是西方採取行動的時機，因為更大的地緣政治棋局正等待處理。俄羅斯在烏克蘭的軍事行動目前陷入僵局，而中國或許會成為他們的潛在軍事援助者。儘管習近平尚未表態願意提供援助，但一旦中國開始向俄羅斯提供軍事裝備，那麼西方便有更充分的理由切斷對C919的供應鏈。 在航空技術領域，中國的追趕不可能是一蹴而就。西方國家在發動機製造領域的七、八十年技術積累與經驗，並不是能短期內就能夠複製的。中國想要達到相同的技術水平，可能需要耗費長久的時間和巨大的投入，最後可能還不見得能如願。一些專家認為，中國想要迎頭趕上航空科技的發展步伐，可能需要在更開放的環境下尋求新的合作關係，甚至可能需要在中共倒台之後。不論怎樣，中共的體制被推翻，充滿了未知與挑戰，但對於中國來說，也許這是唯一的道路。