科技猎国产大飞机：整装待发，只待适航
国产大飞机：整装待发，只待适航
立方知造局
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中国大飞机的一步之遥。
图片来源@视觉中国
文｜立方知造局，作者｜ 刘铮，编辑 | 小材 唐晓园
在经历了三代国产客机的曲折发展后，2022年，C919终由研制阶段逐步转入产业化阶段。
中国，早不是那个用8亿件衬衫换回一架飞机的中国。
2017年5月5日，上海飞机制造厂大场基地，运十静静停伫。
1980年到1985年，这架中国首款商用飞机曾在期盼与欢呼声中飞过5年。但在80年代技术、资金的限制下，运十在生产两架飞机后悄然落幕。1985年2月，运十完成了它的最后一次飞行。
直到2017年5月，距离大场基地东南方60公里外的上海浦东国际机场，国产大飞机C919首飞——延续运十停摆了32年的愿望。
C919首飞 图片来源@pixabay
观看C919首飞的人群中，一位身穿黑色西装、拄着拐杖的老人，紧盯着天空中那架逐渐远去的飞机。
程不时，中国第一代飞机设计师，从1970年起参与中国首款商用飞机运十的整体设计。他知道，再过1个多小时，C919安全返航后，他和运十就能卸下历史重担——中国大飞机史，也将翻开新的篇章。
大飞机指的是150座级以上、起飞重量100吨以上的运输类飞机，主要分为宽体客机（双通道，多为250座以上）和窄体客机（单通道，多为150-250座）。
窄体机在中国民航机队的占比在 80%左右，在C919设计之初，对标的是窄体机领域的最强者——波音737和空客A320。
今天，距离C919首飞已过5年，中国的国产大飞机正走在商用道路上。万事俱备，只待适航。
据C919生产商中国商飞的披露，预计今年第一架C919有望交付。届时，C字头的国产大飞机将与A字头的空客、B字头的波音共同翱翔蓝天。
国产大飞机承载着中国工业过去、现在和未来的奋起突围。立方知造局梳理出，在C919之前，国产客机经历了运十、ARJ21两代产品，对应着70年代举国之力从0到1的突破、80年代引进消化再吸收的道路，直至今天走出困惑，摸索出了新的制造模式。
今天的C919已带来不少惊喜：
1. 商用整装待发，等待适航证颁发
2. 产业链不断突破，国产化程度上升
3. 中国大飞机从研制阶段走向产业化
01、 国产大飞机商用就这差一步
一架大飞机真正的成功，在于实现商业运营，而商业运营的前提是，拿到适航证——只有拿到了这张大飞机的“毕业证”，国产大飞机才能飞上云霄。
国内适航证由中国民航局颁发。C919在2017年首飞之后，一共六架原型机立刻投入进测试任务中，并在2020年底取得了型号检查核准书（TIA），进入适航证冲刺阶段。
当时曾有乐观估计，2021年C919能够拿到三张适航证之一的型号合格证（TC），并且完成首架交付。
适航证主要包含以下三种证书：型号合格证（TC）、生产许可证（PC）、民航当局对每架飞机制造符合性的批准（AC）。这三种证书在管控范围上层层递进，重要性和获得难度逐次下降。
到了2021年底，C919在276项审定试飞科目中，已完成34项，完成率12.3%。
C919的竞争机型——空客A320、波音737，从首飞到取证、交付之间，最长也就两年，为什么C919还卡在第一阶段。
先来看个中国第二代国产客机ARJ21获取适航证的例子：
2011年至2013年间，为了完成中国支线飞机ARJ21自然结冰试飞，中国民航局团队四进乌鲁木齐寻找合适环境。
二进乌鲁木齐时，ARJ21团队捕捉到了合适云层，但环境持续时间短暂，只算完成了部分试飞验证。
最终剩余的试飞验证是2014年在加拿大五大湖完成的。
可见，中国适航审查流程严格——这一方面体现出中国对航空业各项安全指标相较其他国家更高；另一方面也是中国民航在大飞机的适航取证环节上，仍处于不断摸索的阶段。
国际市场上，C919的目标是与空客和波音竞争，因此不止要完成中国民航局的适航审查，还要保证后续能通过FAA（美联航管理局）和EASA（欧航安全局）的适航认证，拿到航空界的“国际护照”。
2017年10月，中国民航局与美联航管理局《适航实施程序》生效，意味着中美两国民航产品已完成全面对等互认；
2019年5月，中国又与欧盟签订《中华人民共和国政府和欧洲联盟民用航空安全协定》和《中华人民共和国政府和欧洲联盟关于航班若干方面的协定》，同样奠定适航证对等互认基础。
只是，C919在国际市场上与空客和波音形成竞争关系，后两者又与FAA（美联航管理局）和EASA（欧航安全局）的关系紧密。当适航证成为航空巨头构筑行业壁垒的工具，国产飞机飞向全球市场自然多了一层阻力。
拖慢C919获得中国民航局适航认证的另一因素是疫情——就像前面提到的，部分试飞项目需要到国外寻找极端天气环境，计划被海外疫情打乱，暂时较难开展。
信息来源@搜狐科技
适航证是一张大飞机的毕业证，完成了中国民航局的高要求，C919才能真正翱翔蓝天。已经收获了上千份订单的C919目前商用就差这临门一脚了。
02、 从运十到ARJ21到C919，加速产业链国产替代
2022年，C919将由研制阶段逐步转入产业化阶段。
根据C919制造商中国商飞的规划，初期C919年产20架，2023年年产能100架，计划整个“十四五”期间共交付370架。
大飞机作为现代工业“皇冠上的明珠”，不仅体现出一个国家的工业和技术水平，同样也是带动国家先进制造业集群发展的关键产业。
C919采用“主制造商+供应商”全球产业链配套合作的方式完成制造，主制造商是上海商飞，全球供应商124家。中国航空工业集团及下属单位，是供应商中的核心力量，在机体研制中占95%以上份额。
C919的国产化率虽然达到60%，也努力建立中外合资公司保障供应链，但一些核心技术上还要依靠包括通用、利勃海尔、霍尼韦尔、赛峰等国外供应商——是的，“卡脖子”隐忧来了。
2021年，美国将中国商飞、上海飞机制造有限公司列入限制清单；
2022年，又将商飞的供应商之一，万航模锻列入“未经核实名单”。
剧情还是熟悉的味道，但打压加速了C919的国产化替代进程。
比如中航机电的子公司陕航电气，就在国外供应商因制裁无法供货的关头，开始为C919提供飞机的“大脑”——航空电源系统。目前这套系统已经确保3架飞机的研制进度不受影响。
信息来源@新浪科技 制图@立方知造局
另外一个隐忧，是大飞机的心脏——航空发动机。为C919供应LEAP-1C发动机的是美国通用和法国赛峰的合资企业CFM。目前CFM不受美国禁令，稳定为C919供货。
CFM为空客提供LEAP-1A发动机，这款产品采用CMC（陶瓷基复合材料）涡轮叶盘，单个发动机比同系列的产品减重800公斤。
而CFM提供给C919的是LEAP-1C，意味着C919要比A320多承重1.6吨。
转机发生在2022年，国产CMC涡轮叶盘在株洲成功完成首次飞行验证，国产航空发动机发起追赶，国产高推重比发动机已经进入关键部件研制阶段。
C919正在总装 图片来源@人民网
中国不仅是“基建狂魔”，还是“产业链狂魔”。产业链路串起不甘被制掣、打压的产学研机构——C919的国产化率60%，只是当下，未来是数字指标更高的国产化率。
目前，国产大飞机“主制造商+供应商”这个国际上的主流模式，依旧会伴随着C919的供应链环节。
03、国产大飞机的三个转身
在中国大飞机的故事里，起点不是C919，而是运十——它躺在上海商飞大场生产基地，一旁是一座火炬形状的雕像，大理石基座上篆刻着鎏金的“永不放弃”。
永不放弃。也是中国研制大飞机三段路径的总结。
70年代：举国之力完成国产大飞机从0到1的突破
1970年，中国工业体系渐趋完善，制造力量需要找到一个从量变到质变的突破口——建设重心从三线建设的国防工业和基础工业，转向军工、交通运输和赶超世界先进水平的新技术。拥有自主研发生产大飞机的能力，成为那个时代的要素——708工程诞生了。
7字头的工程对应着大国重器、技术突围。
701工程造出的是风暴1号火箭，也是长征4号火箭的基础；718工程是洲际导弹远洋测量船；728工程是秦山核电站。
秦山核电站浇筑第一罐混凝土 图片来源@人民网
以举国之力，708工程用十年完成了从0到1的突破。每造一架运十，都要依靠中央整合各部委、军队、全国多家单位倾力配合，连机床、轴承、大型锻件都统一由国家安排调配，当时中国还没有完整的大飞机产业链。
但这也带来日后运十生产中的隐患——采购成本和使用成本太高；故障率高，维修复杂。
80年代：引进、吸收、再消化
1980年，运十诞生。同时改革开放，市场经济开闸。
海外飞机制造企业如同鲶鱼抖动着8条胡须，游入中国——1985年4月，麦道公司与上海航空工业公司签订25架MD-82总装合同。
也是在那一年，制造成本更高的运十命运随之黯淡：第三架组装被搁置，708工程随之落幕。
停放在商飞基地的运十 图片来源@中国商飞官网
如果说，以举国体制造大飞机需要不断磨合，那么市场开放后，中国的航空工业走上了另一个极端：桑塔纳模式。简单来说，引进、吸收、再消化。
第一步：引进外资，以市场换取技术；
第二步：联合开发，实现国产化替代；
第三步：自主研发，掌握自主核心技术。
这个战略让中国汽车工业获得了成功，却让航空业一度中道崩殂：
第一步，中美合作制造装配MD80/90——由于麦道公司被波音兼并，中国没有获得授权无法继续合作，近千人团队面临下岗；
第二步，与空客合作研制支线客机AE100，定在13年后的2005年服役——但被空客单方毁约，AE100成为A318的原型；
第三步，自行设计制造180座飞机，在18年后的2010年实现——前两步失败，无法继续进行。
根本原因在于，大飞机的头部效应比汽车更明显，市场被空客、麦道（后被波音收购）、波音割据，外资不希望中国也来分食。
两次失落之后，中国大飞机产业数年不振。
90年代末至今：摸索“主制造商+供应商”模式
1998年，上海飞机研究所52名研究员、高级工程师联名上书：要像抢救长江上游生态环境那样抢救民用飞机工业。
这便有了“十五”期间，支线飞机被列入12大高技术工程，具有自主知识产权的50-70座级支线飞机，成为主攻方向——ARJ21项目开启。
首架ARJ21下线 图片来源@中国商飞官网
中国飞机产业第一次探索“主制造商+供应商“模式，项目前期以中航工一集团牵头，上飞制造厂、设计院进行研发生产。
国防科工委批准ARJ21项目研制经费50亿元，但是直接拨出的只有25亿元贴息贷款，剩下一半要求中航工自筹，为的是让客机的研发尽快进入市场化运转。
和运十立项时由国家“一声令下“不同，ARJ21必须按照“纸上卖飞机”的国际惯例，寻找35架订单的启动客户，在正式立项前必须审查购机合同，让产业流程规范化。
羸弱的供应链，让ARJ21在自主研发、自主总装的前提，以市场为主导，国外的零部件能买就买，尽可能减少自主研发。
2008年，ARJ21首飞前夕，面对已经看见希望的商业运营，中航工将民机业务的主体剥离出来，单独成立中国商飞。同年，中国商飞接手ARJ21项目，开始推进后续的试飞、适航取证及市场开拓工作。
可以说，ARJ21跑通了这套市场流程，为C919商用积累了经验。
尾声
如今，中国大飞机产业通过市场获得技术动力、对研发进行支持的良性循环已经开始。C919终于有底气向空客与波音发起冲击。
底气来自两方面：
1. 中国航空市场潜力巨大
2020年，中国首次成为全球最大航空市场，到去年上半年，中国民航业旅客运输量2.45亿人次，恢复到疫情前的76.2%。
老对手们害怕了——与欧美航空市场日趋饱和相比，中国航空市场充满韧性。2021年，波音公司预测中国未来20年将需要7690 架新飞机，价值1.2万亿美元。
2. 中国制造的性价比优势
国产大飞机具备性价比优势，比如ARJ21-700飞机的售价是国外同类机型庞巴迪CRJ-900价格的86%。以次推测，C919的售价约为0.8亿美元，商用后每年销售额将达到80亿美元，给中国航空产业带来大约68%的增量。
在宣告着“海拔最高的商战”中，一个新势力即将崛起——未来的天空中，将不再只有空客（Airbus）和波音（Boeing），而是ABC交织的飞行网格。
有人曾询问《纽约时报》专栏作家托马斯·弗里德曼：“如果中国也造什么大飞机，不买美国飞机了，你感觉怎么样？”
“那会让我们美国人很难受，很痛心。”弗里德曼回答。
当时不少美国人认为，美国是全球经济领导力基石，中国应当购买美国造的飞机。特朗普的顾问纳瓦罗曾说，中国主导的机器人、新能源汽车、先进铁路、航空航天等产业，是美国未来几十年重要的就业增长来源。现在那块“基石”，正被撼动。
因为中国，早不是那个用8亿件衬衫换回一架飞机的中国。
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