董幗雄
近期,歐盟天空和太空小組(SSI)在歐盟航空大會上發布了《歐盟航空業超越2020》報告(以下簡稱《報告》)。《報告》全面分析了歐洲航空業面臨的挑戰和未來的發展趨勢,提出了相應的政策建議,在行業內引起了重大反響。
事實上,為了應對挑戰,鞏固行業地位,歐盟近年來發布了一系列航空戰略規劃,其最終目標都是實現歐盟在《2050年航空發展展望》中設定的宏偉目標。通過這一系列戰略規劃,我們可以看出歐盟航空業的未來走向。
《2050航空發展展望》
航空業作為歐盟最具競爭力的發展領域,長期以來受到歐盟的高度重視。為了繼續保持在行業內的領先地位,歐盟委員會近年來發布了一系列行業發展規劃。其中,《歐盟2050年航空發展展望》(以下簡稱《展望》)最具代表性,它明確了歐盟航空業未來的重點發展方向,并以此作為綱領性文件引領歐盟乃至全球航空業未來幾十年的發展。
《展望》設定了兩大目標:第一,服務社會,滿足大眾對于安全、高效和環境友好的航空運輸需求。到2050年,歐盟航空運輸系統作為全球運輸網絡的一個重要組成部分,可以讓各類飛行器在同一空域中飛行,無人駕駛和自主駕駛飛行器的比例將明顯提升。地面基礎設施將實現與航空運輸系統的無縫連接,為各類飛行器提供服務。機場利用率將大大提高,空中交通擁擠將不再成為制約機場運營的因素之一。民用和軍用基礎設施將綜合在一起,與其他運輸網絡實現無縫連接。大數據下的共享信息平臺能夠有效提高運輸系統的彈性,方便乘客靈活安排出行時間。
歐盟在《展望》中提出,希望到2050年航空運輸系統可以達到以下幾個目標:航空運輸在經濟性、服務水平、速度等方面能較好地滿足歐盟的社會要求;在歐盟國家范圍內旅行時,90%的乘客能在4小時內完成“門到門”的旅行,乘客和貨物運輸能夠實現無縫運輸;在任何天氣條件下,飛機的實際達到時間與計劃達到時間的誤差不超過1分鐘;航空運輸系統能夠很好地應對突發性事件,如果乘客的行程被突發性事件打斷,能夠自動重新安排行程,滿足乘客的需求;歐盟空中交通管理系統每年至少能為2500萬架次的各類飛行器提供服務,航空運輸系統與其他運輸系統無縫連接到一起。
第二個目標則是利用競爭性供應鏈和有競爭力的運營商來保持歐洲在這一領域的全球領導地位。歐盟將采用全新的設計和研發手段,實現設計和制造的無縫連接。通過采用高水平綜合系統設計技術,將產品的實際性能指標與設計指標之間的誤差控制在0.5%以內。通過更多地采用與實際運行環境接近的全尺寸驗證技術和飛行測試技術,帶來更多突破性的創新技術。復雜供應鏈的管理也將更加成熟。
《展望》指出,為了維持行業領先地位,歐盟設定了以下幾個目標:產品和服務在全球航空市場占有量將超過40%;在設計、制造和系統綜合方面處于全球領先地位;制定新的適航標準;通過采用最新的系統工程、設計、制造和取證方法,大幅降低研發費用,其中適航取證費用降低50%。
需要注意的是,在《展望》中,歐盟對環保和航空安全的關注度再次提高。針對環保問題,歐盟在《展望》中指出,2050年航空運輸業將減少對石油的依賴,更多采用價格相近的生物燃料。目前,在生物燃料方面,歐盟已經開展了很多研究,電動和混合推進系統也在加速研發,輔助動力裝置可以選擇不同的能源。未來,歐盟將繼續引領全球環境標準的制定,研發的下一代飛行器在燃油消耗和噪音方面將有重大改進。此外,盡管歐盟提出的碳排放交易計劃飽受爭議,但歐盟在《展望》中提出,要將排放交易體系的收入用于技術、產品和燃油等領域的創新研發,為歐盟航空業的可持續發展服務。
在減少對環境的影響方面,歐盟期望在2050年達到以下幾個目標:在2000年的基礎上,二氧化碳排放減少75%,氮氧化物排放減少90%,噪聲降低65%;飛機在機場的移動采用燃料電池驅動,不產生排放;發展可循環利用的飛機設計和制造技術;建立歐盟燃料研發中心,其中包括航空業所用的燃料。
在提升航空安全方面,歐盟的目標是,在2050年前,區域內航空運輸系統每1000萬架次商業飛行中,發生事故的次數不超過1起。對于特殊運營的飛行,比如搜索和救援,事故率與2000年相比減少80%。歐盟航空運輸系統能夠無縫運行,該系統允許有人機和無人機在同一空域運行。空中運輸系統擁有安全的、能夠防止攻擊的全球高速數據鏈。
當然,由于航空項目的研發周期長,研究成果需要多年的項目實踐來檢驗,所以歐盟的研究需要有計劃地進行,需要工業界、高校和科研院所的通力合作。同時,人才和資金也是確保《展望》目標實現的關鍵。預計,要實現所有目標,大約需要2.5萬億歐元的資金支持。
制定系列化路線圖
為了實現《展望》中所設定的目標,歐盟及其下設的組織出臺了一系列有針對性的行動計劃。2017年,歐盟下屬的歐洲航空研究與創新咨詢委員會(ACARE)發布了新版的《戰略研究與創新議程(SRIA)》,這份文件被業界看成是實現《展望》目標的重要支撐。
ACARE是由歐盟委員會于2001年成立的。此后,ACARE的各利益相關方通過密切合作,相繼制定和發布了一系列《戰略研究議程(SRA)》(2002年版、2004年版和2008年版),使之成為歐盟開展航空研究工作的行動指南。
隨著《展望》提出了更具挑戰性的目標,ACARE在2012年制定了《戰略研究與創新議程(SRIA)》,更加突出了“創新”在歐盟未來航空發展中的決定性作用。2012版SRIA強調了進一步減排的必要性,建議保持和提升歐洲的領導地位,提高運行安全與安保能力,同時也要為這個行業提供相應的研究基礎設施和教育培訓服務。在過去幾年里,外部環境和航空業本身都發生了較大變化,這促使ACARE再次更新SRIA,以進一步明確歐洲航空業的重點研究方向。
新版SRIA分為兩卷。第一卷圍繞實現《展望》目標應面對的5項關鍵挑戰,明確了應采取行動的領域,制定了應對每一項挑戰的時間表。第二卷則詳細介紹了航空業創新領域的研究。
ACARE認為,歐洲航空業面臨著全球愈發激烈的競爭,需要采取更加強有力的積極措施,比如更有效的扶持政策,投入更多的研發資金,吸引并留住世界級創新人才,應用數字化、大數據等新技術革新商業模式等。新版SRIA提出了開發高價值制造技術,在產品生命周期內嵌入卓越設計,發揮維護、維修和大修(MRO)的潛力,開發創新和優化的測試能力,引領標準發展和簡化認證流程等目標。
新版SRIA提出,環境保護將成為航空業的關鍵驅動要素。通過技術、運營和基礎設施改進,以及開發可持續的低碳航空燃油,可以提高整個系統的燃油效率,從而減少航空部門的二氧化碳排放量。這不僅包括飛機運營中的環境保護,也包括生產、裝配和維修階段,即覆蓋航空產品的整個生命周期。新版SRIA針對環境保護提出了改善航空運營與交通管理的環境績效、提供可負擔得起的替代能源、了解航空業對氣候的影響、提高資源利用效率及加強循環利用、研發采用革命性新技術的未來飛行器等目標。
在提高航空安全方面,ACARE認為,新技術推動新產品和新服務的出現,在滿足人們更高要求的同時,也給運行安全和安保提出了更大的挑戰。為確保安全,我們必須在思維上作出根本改變,即從注重個人貢獻轉變為強調整體性與兼顧多個利益相關方。這一點的核心支撐原則就是協作治理,優化人與系統的互動,提供更好的信息,以及在所有條件下進行系統設計和安全認證。為此,新版SRIA提出了優化安全方面的人員和組織因素、利用大數據技術構建新的安保系統等方面的要求。
在高端人才培養方面,ACARE指出,航空業屬于高科技產業,研發周期長,資金投入大,一旦做出研究和技術開發方面的決策,就可能會影響這個行業未來幾十年的發展。為保持競爭力,歐洲航空業必須具備一流的研發和驗證能力,這就需要為航空業雇員(現有和未來的)提供行業頂尖的、適應行業需求的教育和培訓。新版SRIA提出了利用有效的技術瞭望塔來保持對航空業的敏感度、制定一項涵蓋整個創新鏈的包容性研究戰略、建立可持續的試驗基礎設施網絡、打造世界一流的航空教育培訓機構等行動路徑。
此外,《報告》還提出了包括制定統一的歐盟航空戰略在內的若干重大建議。《報告》認為,盡管當前歐盟委員會的工作取得了令人稱贊的成就,但其依然缺乏一個基于行業政策和長期投資承諾的、可以支持歐盟民用航空產業未來發展的整體戰略。
因此,《報告》提出了如下建議:盡快啟動編制歐盟民用航空產業戰略;達成一項避免英國脫歐后對歐盟和英國航空業競爭力產生潛在負面影響的脫歐協議;推動電/混推進、新移動概念、新興技術和數字化融合方面的研究;加速部署SESAR解決方案;實施經修訂的EASA基本法規,通過基于監管效果的法規,建立一個更有效的框架,幫助新技術投向市場;讓EASA在REACH(化學品注冊、評估、授權和限制)相關決策程序中具有真正的發言權等。
從這些規劃中,我們不難發現,航空業作為戰略性高科技產業必須要有頂層設計和科學規劃,只有從國家甚至區域層面統籌發展航空技術,才能確保長期占領航空科技的制高點。