CR929为何要联合研发
CR929是我国继C919之后研发的又一款新一代宽体客机。值得注意的是,与C919不同,CR929由我国与俄罗斯联合研制。
事实上,与国外合作研制大型客机,这并不是第一次。
CR929想象图
早在20世纪90年代,我国便与美国麦道公司合作制造MD-90。后来,由于麦道公司被波音公司兼并,导致项目终止。随后,我国与欧洲空客公司联合研制AE-100型客机,再次无果而终。
既然联合研发大飞机之路如此坎坷,为什么我国会再次选择这一方式去研发CR929呢?本文将为您揭开中俄联合研发CR929背后的谜底。
2017年5月5日,C919成功首飞,标志着我国民机工业翻开了崭新的一页。伴随C919飞机后续适航试飞的有序进行,依照中国民机“生产一代、研制一代、预研一代”的可持续发展战略,我国新一代宽体客机CR929的研发工作也逐渐进入人们的视野,开始得到越来越多的关注。
CR929是由中俄联合研制的一款民用远程宽体客机。从现有资料可知,CR929客机起飞总重220吨,拟采用2台推力为35吨级的发动机,客舱布局采用双通道形式,基本型航程为1.2万千米,座级280座,升级型座级可达350座。其基本型被命名为CR929-600。此外,还有缩短型和加长型,分别被命名为CR929-500和CR929-700。
作为新一代大型客机,CR929将通过采用更为先进的气动设计、大量应用复合材料、装配新一代大涵道比涡扇发动机等举措提高飞机的综合性能指标。
从已有信息来看,CR929对标的机型为波音787和空客A350。这三款宽体客机都属于技术水平领先的机型,其适用范围很广,经济性超强。
对于中国民机工业来讲,这是第一次研发宽体客机,不管从技术层面,还是组织管理层面,必然会面临前所未有的挑战。CR929一旦研发成功,必将成为中国民机工业另一个具有里程碑意义的重大事件,对于中国航空工业的发展具有重要的促进作用。
CR929的前期筹备工作可追溯至2014年。
2014年5月,在习近平主席和普京总统的见证下,中国商飞公司与俄罗斯联合航空制造集团(UAC)签署了《新型远程宽体客机项目合作备忘录》,这是中俄双方联合研发宽体客机的基础文件。
2016年6月,几乎在C919大型客机完成了全机静力试验的同时,中俄双方正式签署了远程宽体客机项目合资合同。
同年11月,一架1:10比例的中俄远程宽体客机模型在第11届珠海国际航展上首次亮相。
2017年5月,中俄国际商用飞机有限责任公司挂牌成立。
该年9月29日,中俄远程宽体客机被正式命名为CR929,中俄国际商用飞机有限责任公司的LOGO同时发布。
CR929客机名字中的字母CR,为中俄两国英文首字母,代表该款宽体客机是由两国企业合作研制的。“929”中的“9”是最大的阿拉伯数字,寓意长长久久,代表双方合作深远而持久,也代表该款飞机寿命期会更长、运营期会更久,合资公司发展规模会更加壮大;“2”表示该款飞机由两国企业联合研制。值得注意的是,CR929的正式命名日期被人为地选择在2017年的9月29日,表达了双方对这次合作项目的重视和良苦用心。
目前,CR929项目的发动机、主要机载系统、飞机机身和尾翼的联合概念定义以及起落架系统方案征询书发放等工作,正按照预定计划紧锣密鼓地有序开展。客机的整体外形和尺寸也已正式确定,并进入初步设计阶段。
一脉相承彼此熟稔
众所周知,新中国的航空工业是在苏联的援助下建立起来的。在某种程度上,中国航空工业体系或多或少地流淌着苏俄航空工业的血液。
新中国成立之初,我国制造的飞机几乎清一色地仿自苏联:20世纪60~80年代,歼-6、强-5、歼-7等主力战机均仿自米格系列;我国现役唯一的中远程轰炸机—轰-6的原型为图-16;我国最先进的预警机—空警-2000的平台为苏俄的伊尔-76;我国航母舰载机—歼-15的许多技术也可追溯到苏俄;我国空军的主战机型—歼-11、歼-16等的设计与制造也没有摆脱苏制飞机的影响;在我国高校的航空专业教材中,有不少苏俄飞机设计的理论和理念……类似的例子不胜枚举;即便是今天,我国最新研制的大型运输机—运-20、第5代战斗机—歼-20,其动力大多数也仍在使用俄制发动机。
民用飞机方面,国产支线飞机新舟60的研制始于1988年,其原型机曾被称为运7-200A型。运-7则源于苏联援助的安-24飞机。在过去很长一段时间里,我国民航机队中不乏苏俄客机的身影,如伊尔-86、伊尔-18、图-204等。
20世纪80年代后,中苏两国关系实现正常化,并保持总体向好的态势。苏俄的航空技术不断被我国企业所引进、吸收和消化,双方合作关系不断加强。从某种程度上可以说,如果没有苏俄的帮助与技术支持,没有苏俄的发动机,就没有当今我国航空工业的大好局面。
也正是长期的合作与交往,使得中俄双方对彼此的生产管理、工作方式、行事风格、技术路线和国情等都有一定的了解、尊重和适应,长期交往中建立起来的良好互信关系,为中俄联合研制CR929铺平了道路。
抱团取暖合力突围
在国际民航市场上,多年来,空客与波音两大巨头几乎瓜分了世界大型喷气客机市场。包括中国、俄罗斯、美国、欧盟等在内的世界各国,其民航运营企业长期大量使用波音和空客飞机,这些国家或地区各场站和运营企业已经习惯并建立了比较系统的波音和空客飞机后勤保障体系。
窄体飞机市场多年来一直是民航业一个丰厚的利润点。这种客机机体较小且更加省油,备受大型航空公司和快速发展的廉价航空公司青睐。最近,波音和空客相继推出230座级别的最新版窄体客机—B737Max和A320neo,并收到了大量订单。
2017年,中俄两国分别研制出了同一级别的C919和MC-21。这两款飞机目前均处于适航试飞阶段,不久将投放市场,成为B737和A320窄体客机的有力竞争对手。
C919和MC-21是中俄两国各自研制的,总体进展比较顺利;不过,这两款飞机想要进入民航市场,不仅要面对B737和A320系列飞机的技术竞争,而且要承受来自整个生产、销售和后勤保障供应方面的巨大压力。值得一提的是,这两款飞机要打开国际市场,还需要通过美国FAA或欧洲EASA的国际适航认定,而美国FAA和欧洲EASA中均分别有竞争对手—波音和空客的大批专家,这为两国客机进军国际市场蒙上了一层阴影。
前不久,有位美国经济学家说:“中国将显著改变当前的双头垄断格局,靠的不是C919,而是下一款飞机。这款飞机只是他们学习的过程。”这里所说的“下一款飞机”指的就是CR929宽体客机。
实际上,CR929同样会面临C919和MC-21遇到的境况,其直接面临的竞争机型为波音的B787以及空客的A350。不过,中俄双方这次改变了C919和MC-21研制中“各自为战”的策略,转为共同研发,“抱团取暖”。双方的合作必然使得整体技术实力更强、人力物力更多、研发水平更高、影响力更大、更广;中国、俄罗斯,加上独联体国家,本土潜在用户显著增多,市场潜力更大。
虚心学艺稳步发展
我国把150座以上的客机称为“大客机”,国际航运体系则习惯把300座以上的客机称作“大型客机”。表1是笔者绘制的世界150座以上客机一览表,这些飞机分别来自美国波音、欧洲空客、俄罗斯和中国。表中从上到下按照飞机的尺寸(机身长度)进行了排序。其中,表1最下方一栏为300座位以上的宽体客机。
从表1可以看出,在“大型客机”的研发方面,目前我国仅研制成功一款窄体客机,而波音、空客乃至俄罗斯都已经发展成系列产品。这表明,在“大型客机”的研发上,我国与世界先进国家存在着巨大差距。尤其是在300座级别以上的大型宽体客机方面,波音、空客均有多款成熟机型,即便是俄罗斯,也有过研制生产伊尔-86、伊尔-96宽体客机的经验。
虽然在苏联解体后,俄罗斯的机器制造业逐渐衰落;但其航空工业近些年在逆境中有所发展,获得了宝贵的民用大飞机设计经验,并且接触了西方的先进技术、设计理念以及现代化的管理运营方式。尽管从苏俄时代至今,俄罗斯民用大飞机的产量极为有限,但这套用于民用大飞机生产组装的完整工业体系毕竟保留了下来。
相比较而言,在民用大飞机制造领域,我国还只是一个“新手”。C919窄体客机的成功,仅是我国大型客机征程的第一步。从C919飞机的供应商表不难看出,我国民用大飞机的设计、制造还需要大量依赖来自西方国家的零部件,包括发动机、航电系统、液压系统、飞控系统、起落架系统;等等。在完成C919窄体客机研发之后,我们直接跨级研发300座级别的宽体客机CR929,跨度太大,技术欠缺,经验不足,在民用大飞机核心部件的研发和制造方面,尚有较大的进步空间。通过与俄罗斯合作,我们可以从中学习俄罗斯的技术和大型客机研发经验,发展和完善大飞机配套的国产零部件产品质量和水平,显著提高飞机的国产化率。这也是我国与俄罗斯合作研制CR929的客观基础。
大推力涡扇发动机一直是中国航空工业的软肋。按照合同,CR929将安装PD-35发动机。PD-35涡扇发动机的研发将由俄罗斯主导,在PD-35发动机未研发成功之前,会暂时用英国罗罗或美国通用电气的发动机替代。
CR929客机的设计制造由我国来主导,发动机则交由俄罗斯研发。对于我国来说,这是一种最佳选择。首先,大推力涡扇发动机的研发,本就是我国的弱项,加之当下C919的国产发动机正处于技术攻关阶段,难以再投入更多人力、物力研发CR929的动力;其次,俄罗斯拥有更好的航发研发实力,俄制PD-35涡扇发动机一旦研发、装机成功,CR929便可以改装成预警机、指挥机甚至加油机,用作军事用途。
总之,不管从大型客机的技术、经验,还是动力系统看,我们都需要与俄罗斯联手。
吸金借势强身健体
互利互惠、“双赢”是维系中俄CR929联合项目的前提。对于俄罗斯航空业而言,参与CR929的联合研发也具有重要意义:
俄方认为,包括伊尔-96在内的俄罗斯宽体客机产品和计划将受益于CR929项目,并从中获得更新的技术以实现本国的技术升级。
伊尔-96是俄罗斯伊留申设计局研制的四发远程宽体客机,是在伊尔-86基础上发展起来的,其外形虽与伊尔-86相似,实际上有很大区别,它采用了先进的结构材料及现代工艺技术,其使用寿命延长至6万飞行小时或1.2万个起落。装4台索洛维耶夫PS-90A高涵道比涡扇发动机,飞行性能得以提高,也加大了航程。飞机于1988年9月28日完成首飞,1993年投入商业运营,最大起飞重量250吨,可载客235~300人,航程9000千米。伊尔-96在指标上接近空客A340和波音777,但在性能和经济性方面仍有较大差距。由于苏联解体后资金出现问题,其发展严重受阻。实际上,早在2014年,俄方便提出了在伊尔-96-400的技术基础上,中俄双方研制新一代远程宽体大型客机的提议。尽管没有完全得到中方认可,但从中不难看出俄罗斯迫切希望升级伊尔-96的意愿。
其次,俄方可借机研发新一代大推力高涵道比的民用发动机。
中俄商用航空发动机有限责任公司成立后,C929宽体飞机的大涵道比涡扇发动机的研制与生产将主要由俄罗斯承担,中方科技人员辅助参与。这对于缺乏资金的俄罗斯来说,无疑是一件天大的好事。
苏联解体后,俄罗斯有意立足于伊尔-96客机,研制性能更加优秀的伊尔-98客机。不过,伊尔-96四发布局的经济性广受诟病,若直接采用2台PS-90A发动机,又会导致飞机动力严重不足。长期以来,俄罗斯一直希望研发出新一代的涡扇发动机,用两部大推力涡扇发动机替代伊尔-96的四部发动机,以提高飞机的经济性。不过,独联体国家一直缺乏研制资金,因此,伊尔-96的升级计划始终处于停顿状态。
PD-35发动机一旦研发成功,推力将高达35吨,有望成为有史以来俄罗斯研制的推力最大的发动机。它不仅可以加装在CR929上,也可以用于改装俄制的伊尔-96,还可以进一步提升俄自身的大推力大涵道比涡扇发动机技术,对于俄罗斯而言,一举三得。
第三,俄方可借此提升自身大型客机的研发能力,与波音、空客抗衡。
相对于中国,俄罗斯在大型客机的研发技术和经验上堪称“丰富”;然而,在大型客机的整体研发水平上,与空客和波音相比,仍差一大截。
以宽体客机为例,到目前为止,俄罗斯共研发有两款宽体客机—伊尔-86和伊尔-96,累计产量都仅为100多架,其市场受到波音、空客的挤压,仅限于俄罗斯和独联体的一些国家。
总之,不管是从国际民航市场、国内民航市场,还是从窄体客机、宽体客机的性能、安全性和经济性方面,面对同级别的空客和波音客机的激烈竞争,俄制的图系列和伊尔客机系列均全线溃败,产量和销量十分惨淡。
因此,俄罗斯迫切需要提高自身大型客机的研发能力,研发或者升级自己的宽体客机,以应对波音和空客的垄断性竞争。此次借助CR929项目与我国联手,正是俄罗斯航空业绝地逢生,与波音和空客相抗衡的大好机会。
此外,俄方也能从CR929宽体客机获利,并为伊尔-96/MC-21寻求市场。
作者:沈海军
来源:《百科知识》2019年第02期