主题:【文摘】我国民用客机深度报道—0 -- 桥上
ARJ21-700飞机以格尔木机场、九寨黄龙机场作为设计临界条件,我国西部地区机场条件相对简陋,航线障碍物多,这既要求飞机有过硬的起飞和爬升性能,在不减载的情况下能在较短的距离内起落,又要保证飞机能在较为恶劣的气候环境中运营,并对单发升限等飞机性能提出了很高的要求。ARJ21-700飞机是世界上第一架完全按照中国自然环境建立设计标准的飞机。
ARJ21-700飞机客舱宽度3.14米,在同类支线客机中是最宽敞的,而且,增大了下货舱的高度和容积。基本型和加长型分别拥有17.7立方米和20.9立方米的下货舱,货舱高度接近1米。
ARJ21-700飞机低于同类竞争飞机的直接使用成本和全寿命成本,从开始设计就对飞机的全寿命成本进行严格控制,通过采用长寿命结构设计,注重高可靠性、维修性设计,使飞机的可靠性和安全性得以提高,从而降低维护成本。采用的低油耗先进涡扇发动机,提高了飞机的使用经济性。运用以IT技术为代表的先进研发手段以及与国际接轨的生产管理和质保体系,也降低了研制和生产成本。
ARJ21-700飞机与150座级干线飞机具有相近的飞行性能和相媲美的舒适性,在驾驶舱人机界面、维护人机界面和相应操作程序方面,尽量保持共通性,可降低航空公司飞行员换装培训成本。
最早与ACAC签订启动用户协议的是上海航空股份有限公司,但是,他们明确对ACAC表示“不要对外宣布”。在很长的一段时间里,关于35架飞机定单的真实性,仍然流传着很多谣传,甚至连国防科工委在批准ARJ21项目立项时也提出审查购机合同的要求。所有这一切都体现着社会各个层面对航空工业的不信任。
一架完整的ARJ21-700飞机要由几万个零部件组合而成,在全球范围内生产和组装任何一种产品,其复杂程度都无法与商用飞机相提并论。
毫无疑问,即使ARJ21-700飞机选择了19家国际知名系统供应商,它依然是中国首架拥有自主知识产权的新型支线客机!原因在于,飞机的市场选择、整体设计、性能指标、机型结构、系列化发展以及未来的市场开拓等一系列关键性问题的制定,都要由ACAC来决策!ACAC作为主制造商,是ARJ21-700飞机TC(型号合格证)和PC(生产许可证)的真正持有者。
唯一不同的是,在ARJ21项目中,中国飞机制造商的身份却从长期的航空零部件供应商变成了系统主制造商,由配角变成主角。
新技术的集成与综合能力带给飞机制造商的挑战远远大于单项技术创新,波音公司总裁费尔康迪特曾将波音的“核心竞争力”定义为“成功地成为一个大规模的系统集成商”。
ARJ21-700飞机的系统由动力装置、航电、电源等24个系统组成,这些系统的研制是由ACAC提出系统设计要求和技术指标后,再与国外供应商进行联合定义,然后再由国外供应商进行研发,ACAC对整个过程进行监控、评审、审批和适航审定,最后由ACAC完成飞机的系统集成和综合,对于ACAC来说这是全新的课题。当波音公司、空客公司都在用最新的“供应链管理”理念,在全世界范围内组织飞机生产的时候,ACAC还在ARJ21-700飞机究竟应该采购成品,还是系统的问题上争论的一筹莫展。
2002年11月4日,ACAC与美国通用电器飞机发动机公司在珠海签订合作意向书,选择CF34-10A发动机作为ARJ21-700飞机的动力装置。
“ACAC选定GE发动机公司的CF34-10A高涵道比涡扇发动机作为ARJ21-700飞机的动力装置,而不是完全自主研发,这一项就可以将项目的总体费用降低至少50亿元。GE公司在研制CE34系列发动机上的投入已经高达10亿美元,CF34-10A发动机,已经被巴西航空工业公司的EMBRAER190/195飞机选用,当ARJ21-700飞机投入使用时,该发动机技术已经非常成熟。”GE发动机集团中国区销售总经理向伟明认为,作为ARJ21-700飞机风险共担的战略供应商,GE公司理应在动力装置及其相关技术上分担项目研发投入和风险。同时,GE小型民用发动机项目总经理David.Joyce也表示,GE公司在中国开展业务已有近百年的历史,我们对中国还从未做出过如此重要的承诺:双方联手为全球市场开发品质卓越的产品,我们承诺与AVIC-1合作,以确保ARJ21项目的长期成功和中国航空工业的持续发展。
除了分担项目研发的资金风险之外,AVIC-1民机部部长汪亚卫指出,大量选择美欧知名厂商成为主要系统供应商,最主要的目的就是拿到国际适航证,将中国的商用飞机卖到国际市场,ARJ21-700飞机取得国际权威适航证的意义已经超越了项目本身的意义。
当ARJ21-700飞机身上体现了更多美欧航空产品的成功与价值时,美国航空管理局(FAA)与欧洲航空安全局(EASA)开始非常关注ARJ21的研制情况。作为回报,GE公司帮助ACAC与美国FAA建立了联系。
2003年9月25日,FAA派出观察员出席了在上海举行的ARJ21-700型号合格审定委员会的首次会议。2004年5月,ACAC与12家系统供应商签订正式合同,其中有6家是美国供应商:通用电器飞机发动机公司负责提供动力系统、派克哈尼芬公司提供燃油和液压系统、罗克韦尔柯林斯公司提供航空电子系统、霍尼维尔宇航公司提供飞行控制系统和汉胜公司。
2006年5月,FAA在上海设立办事处,美国记者问:ARJ21-700飞机是卖到中国市场的飞机,为什么FAA要到中国来为它颁证?FAA的主管回答说:“原因在于,ARJ21飞机上有美国人的利益。你知道吗,19家系统供应商里有三分之二是美国的供应商,他们的利益体现在占机体价格40%的机载系统里面。”随着ARJ21-700飞机占领的市场份额的扩大,美国人会获得更多的利益回报,因此,主管中国民航适航审定工作的CAAC与美国FAA就ARJ21项目共同探索扩展适航双边关系的工作。
2007年3月8日,美国FAA在上海正式设立技术办公室,对ARJ21-700飞机研制单位进行考察。3月28日,CAAC成立“中国民用航空上海航空器适航审定中心”,加强与FAA在ARJ21-700飞机适航审查上的合作。
一架飞机的价格中约四分之一是用于装机的发动机及其备件,而且对产品支援服务的工作量也远比其他部件要大,长期以来,发动机成为航空公司与制造商之间关系紧张的主要原因之一。
ACAC明确表示,不是采购纯粹的发动机,而是整套的动力系统,供应商必须依据ARJ21-700飞机的性能指标,对发动机进行适应性的改造。为此,在正式确定动力系统供应商之前,ACAC与美国GE公司、英国罗罗公司、美国普惠公司还有法国斯奈克玛公司进行了很长一段时间的“发动机-机体一体优化匹配”的研究。
法国推荐的发动机是现在应用在俄罗斯苏霍伊公司“超级喷气100”上的发动机,是个全新的发动机。法国提出可以给予ACAC经费上的支持。但是,ACAC认为不能冒险选用一台全新的发动机,“我们需要的是成熟的、具有发展潜力的产品。”
GE公司推荐的CF34系列发动机就是一款成熟产品,使用寿命达到15000千小时,而罗罗公司提供的发动机只有6000千小时。CF34系列发动机已经获得近5000份的定单,并且正在为庞巴迪公司、仙童多尼尔公司和巴西航空工业公司生产的支线客机提供动力。更令ACAC感兴趣的是,CF34发动机能够直接改变飞机的推力,包括最大起飞推力,最大巡航速度,也就是说,不用对发动机的硬件进行任何更改,只要把软件功能调整一下,发动机就可以在各种状态高效工作。
2001年5月8日,ACAC邀请了航空公司的专家共同参与评标,从客户认可程度、工程技术、客户支援和商务条件4个方面对供应商进行评议:工程技术方面排除了法国的斯奈克玛公司;商务条件方面排除了英国的罗罗公司,其一台发动机的报价就超过了其他公司一套发动机的报价;客户服务方面排除了美国普惠公司,航空公司最终一致选择了GE公司的CF34-10A发动机。
作为风险共担的合作伙伴,GE公司的条件是作为唯一货源,并在珠海航展上宣布;ACAC的条件是与庞巴迪公司、巴西航空工业公司享受同等的价格待遇,能否获得这个待遇,是飞机制造商地位的体现。双方最终达成了协议,ACAC还获得了GE公司1亿美金的项目支持经费,但是,这本应该属于商业机密的内容却被ACAC透露了出来,这笔原打算投资在客户服务体系上的资金,最终被启动用户用于解决困难。
最大的贸易,最大的政治!那些政治决定,对于商用航空工业界有着深刻的影响。
2002年11月4日,ACAC在珠海航展上宣布与GE公司签订了合作意向书,欧洲国家的供应商在获知消息后纷纷到AVIC-1、国防科学工业委员会进行强烈抗议。当时,驻欧洲国家的大使也发电报给外交部,要求从两国关系上慎重考虑ARJ21-700飞机动力系统供应商的选择。
“比我们想象的严重多了!到上级部门汇报,总是先给我们讲当前的世界格局,国际关系,甚至,有些国家还以解除某一类对华贸易限制为条件,让我们改变发动机系统的招标结果。”对此,汤小平回答说:“我们ARJ21-700飞机太小了,它只有90座级,它无法肩负起平衡国家外交战略这么重大的使命。既然国家让ARJ21项目实现商业成功,就不能让ACAC采购高成本的产品,如果,政府可以给ACAC补贴的话,我们可以采购政府指定的产品。”
虽然ACAC与AVIC-1都承担了很大的压力,ACAC仍然决定宣布航电系统、飞控系统的招标结果,结果,ACAC又到有关部门听了两次国际关系、外交关系讲座……
ACAC希望能够更多依靠市场解决问题,供应商反而更加在意中国政府的态度。GE公司一位首席市场官就非常明确地表达自己的担心,“是不是有哪个部门不是支持你们的项目?”这种担心始终存在,即使在2007年,ARJ21-700飞机成功下线之后,供应商依然向媒体透露了他们的担忧“我们并不担心中国支线客机的市场前景,也不但心AVIC-1的研发能力,但是,我们担心地缘政治对项目的影响”。
为什么国外供应商愿意以“风险合作伙伴”的身份参与ARJ21项目呢?当时ACAC并不知道自己选中了一个绝佳的时机宣布启动ARJ21项目。ARJ21-700飞机是当时全球唯一启动的新飞机项目,全球的航空工程设计队伍都在等待着新飞机项目的出现。另外,供应商真正看中的是中国未来1000架支线客机的市场。几乎所有的供应商都对中国的市场做过详细的预测,并且他们都与国内航空公司保持着非常密切的往来,他们从航空公司那里证实了ACAC所公布的信息。更为重要的是,他们认为国家和AVIC-1都在支持ARJ21项目。
当时,GE公司为了获得ARJ21项目,所以竞标时发动机的报价非常低,为了降低成本,他们必然要主动联系国内的飞机制造企业希望合作生产。中国航空企业与欧美航空企业合作生产航空零部件转包生产已有20多年时间,按照我们的技术积累,要想真正切入到整机技术合作,这是一个很好的时机。曾任沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司总经理,时任AVIC-1副总经理林左鸣早就看准了这个时机,在他的策划下,2003年9月19日,沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司与GE公司签署CF34-10A发动机合作意向书,确定由黎明公司承担该发动机零部件的加工、装配和试车工作,工作量至少为发动机采购额的 5%,目标工作量将达到总采购额的10%。
漫长的谈判用了4年的时间,在此期间,GE公司一直在观望着ARJ21项目的进展情况,AVIC-1以及中国政府对ARJ21项目的态度。意向签订之后,尽管黎明公司积极地进行了技术交流和商务方案的准备,GE公司的态度却越来越不明朗。2005年,GE公司表示将在AVIC-1旗下的企业中重新寻找合作伙伴,这完全背离了合作意向书的约定。2006年珠海航展期间,AVIC-1副总经理李玉海也再次向GE公司明确,AVIC-1已经决定由黎明公司承担这项合作。GE公司当即表示理解与支持,态度发生了明显的变化,此时,林左鸣已经出任了AVIC-1总经理的职务,随后,GE公司将搁置了3年的合作计划重新启动。由于双方在某些商务条款上存在较大分歧,谈判陷入僵持。最终,GE公司做出关键性让步,2007年9月7日,双方正式签约。
适航认证是CF34-10A发动机生产最为关键的一环,GE公司将FAA颁发的生产许可证延伸至黎明公司是解决适航问题的有效途径,但是,GE公司出于技术层面的限制,要求黎明公司自己申请中国民航总局的生产许可证。“航空发动机生产项目适航认证在中国是第一次,将面临许多新的课题,难度之大、难关之多尚无法估量。”沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司副总经理贾东晨在接受记者采访时表示,“黎明公司一直在积极开展适航认证工作,结合下一步适航认证要求,我们将完全采用美国的工艺技术和相关标准、流水线布局和生产管理模式,完全按照美国的生产技术、质量管理完成项目,以满足适航认证的基本要求。”
国内媒体普遍认为,对中国航空发动机行业来说,这是一个非常好的起点,一个练兵和积累的机会。CF34-10A发动机是中国航空发动机行业与国外厂商开展的第一个整机技术合作项目,其核心机技术源自CFM56发动机,具有大型商用发动机的技术特点。中国航空发动机行业自建国以来一直是作为航空工业配套动力,形成了一套俄罗斯模式的管理体系和发动机型号,这一次合作生产欧美系列航空发动机是在技术、管理和产品型谱上的一个跨越。
ACAC大量采购国外系统的现实令国内机载企业非常沮丧,他们认为采购国外机载设备会带来众多弊病,尤其是采用美国的机载设备,必然会受到其出口限制的影响,这将直接影响ARJ21-700飞机在国际市场的开拓。国外供应商不会关注产品对飞机性能的提高,他们重视的产品的销售份额。为了降低成本,国外供应商通常都不愿意对系统/设备进行适应性改进,因为,这需要花费大量的经费,所以,未来ARJ21-700飞机系统升级将面临着众多的困难。
面向全球,择优采购符合设计和适航要求的成熟产品,无形中将中国机载系统企业全部排除在选择之外。当时,ACAC查阅了国内所有机载系统企业的产品目录,没有一家企业的产品是经过CAAC、FAA或者欧洲航空安全局(EASA)适航认证的成熟产品。
“AVIC-1的目标是成为支线客机的主制造商和大型飞机的供应商,成为重要的航空零部件转包生产商和信誉良好的风险合作伙伴。”杨育中强调:“但是,要想实现这些角色的转变,仅仅通过ARJ21-700飞机,这一个项目是不可能完成的,目前,我们的首要任务是将ARJ21项目做成功,然后再逐步向大型飞机的部件供应商、唯一供应商以及风险供应商过渡。”
2003年,中国航空无线电电子研究所(615所)与罗克韦尔柯林斯公司进行合作,共同承担ARJ21-700飞机航空电子系统有关项目的开发任务,其中包括软件验证、设备软件开发和系统开发领域的相关研究。柯林斯公司代表丹尼海格森表示:“我们与中国航空工业拥有20年的合作经验,对中国航空工业的科研、生产实力非常了解,我们希望能够通过ARJ21项目的合作,扩大在中国的市场。”目前,柯林斯公司除了在上海现场的工作小组之外,在美国总部还有100多人的工程队伍在进行ARJ21-700飞机航电系统的设计。
上海航空工业局局长金兴明表示,“虽然我国军用航空电子系统已经越来越成熟,但是,商用航空电子产品基本依赖进口。在ARJ21项目上,我们与国际供应商进行了多层次的国际合作,在系统总体设计能力、系统集成能力、制造工艺及技术、系统综合验证测试能力、系统研发综合管理能力等方面都得到重要的学习机会。 ”
2002年12月,ACAC首先启动了与GE公司的联合定义工作,在此期间,联合工作团队定义了飞机和推进系统的关键接口及详细设计要求。飞机在高海拔、高温机场运营时承载能力就会下降,按照民航总局的有关规定,机场气温每升高1℃,飞机就得减载500公斤,如果不及时减载,飞机降落时就会出现“重着陆”,这样会给飞行造成安全隐患。为了达到ARJ21-700飞机在西部航线和西部机场适应性上的要求,GE公司还对动力系统的方案做出一些修改,以使ARJ21-700飞机在不减载的情况下依然能够在高海拔和高温地区飞行。
按照国际惯例只需要6-8个月时间的联合定义工作(JDP),ARJ21项目却用了两年零八个月的时间,意想不到的麻烦使它成了在JDP阶段花费时间最长的飞机。
2005年,在众多问题没有彻底解决的情况下,ACAC强制性地结束了JDP工作。当时,做出这个决定的风险实在是太大了!飞机的方案在不断地更改,这更增加了供应商们的焦虑,从来没有一架飞机经历过这么多的更改。
供应商在对ARJ21项目丧失信心!他们认为,ACAC的设计师缺乏系统、完整的商用飞机设计经验,在条件不成熟的情况下启动联合定义工作是非常糟糕的事情。在详细设计过程中,ACAC又更换了80%经过联合定义确定的系统设备,陶志辉说:“我们在不断地增加飞机功能,增加系统要求,几乎把联合定义阶段确定的飞机系统级的要求全部都更改了,也等于是把原来选的系统设备全都废弃了。”
因为时间的拖延,供应商所承担的风险投资费用也在不断地增加,为了弥补损失,供应商开始对JDP阶段发生的所有设计更改收费,即使是些细小的更改,和当初承诺不收费的更改。供应商也逐渐开始雇佣中国设计师来取代本国设计师的工作,雇佣1名美国设计师的费用可以雇佣4名中国设计师,这样可以为公司节约不少成本。
能力只有通过型号研制的实践,才能逐渐形成和积累起来。相对于波音公司4000多人的项目管理团队,ACAC采购和管理团队加在一起才10多个人,目前,能够催促供应商及时、准确地交付ARJ21-700飞机所需要的各种系统和设备,就已经是件非常不容易的事情了。设计人员的流失也是耽误项目进度的主要原因,当时,ACAC工程部有经验的老设计师年龄越来越大,年轻设计师虽然掌握现代的技术理论知识,但是普遍没有经过实际设计的体验,知识还停留在纸上谈兵阶段,必须经过现实的工程锻炼才能成为具有工程化经验的飞机设计师,而市场经济又使一批年轻有为的、有一定工程经验的设计师跳槽。设计ARJ21-700飞机机翼的设计师就更换了3名,每个人离开时都带走了经验,而留下了一个没有完成的设计方案。新的设计师不得不重新与供应商进行沟通,重新开始设计,不可避免地又要走很多弯路,不但在设计上缺少连续性,也耽误了项目的进展。
2006年12月4日,ACAC与法国SAGEM公司签订驾驶舱控制系统合作协议。至此,ARJ21项目选定了美国GE公司、霍尼维尔公司、汉胜公司、科林斯公司、帕克公司、欧洲利勃海尔等19家世界顶级系统供应商。
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