向川



進入新世紀,隨著國內(nèi)政局的穩(wěn)定和經(jīng)濟的逐步復(fù)蘇,重振航空工業(yè)成為俄羅斯政府關(guān)注的焦點。過去20年,俄羅斯在商用航空的復(fù)興之路上,雖然歷經(jīng)坎坷,但也取得了令人欣慰的成績。然而,2018年歐美突然宣布對俄羅斯正在研制的MC-21飛機復(fù)合材料實施“斷供”,此舉令MC-21飛機的研制蒙上了一層陰影。對此,俄羅斯表現(xiàn)強硬,試圖通過加快推進“進口替代計劃”來保證研制進度。與此同時,俄羅斯還在加快為MC-21提供動力的PD-14發(fā)動機的研制,力爭實現(xiàn)在2023年將項目的國產(chǎn)化水平提高至97%。
MC-21穩(wěn)步推進
如果說SSJ-100項目是俄羅斯重返全球商用飛機市場的初步探索,那么,MC-21項目則肩負著復(fù)興俄羅斯商用飛機產(chǎn)業(yè)的重任。因此,在這個項目上,俄羅斯對新技術(shù)的采用是不遺余力的。在項目立項之初,俄羅斯就對這款飛機有了明確的定位,那就是取代國內(nèi)的圖-154、圖-204等老舊機型,同時在國際市場上與空客A320和波音737正面競爭。而大量復(fù)合材料的使用,也是MC-21技術(shù)上的一大亮點。但這一技術(shù)亮點,在2018年卻由于一道禁令影響了項目進度。
2018年10月,在毫無征兆的情況下,美國和日本聯(lián)合下達了一項出口禁令,停止向俄羅斯出口T800級碳纖維和環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。禁令一下,包括美國赫克塞爾、日本東麗、比利時索爾維公司等在內(nèi)的多家企業(yè)開始停止向俄羅斯供應(yīng)碳纖維復(fù)合材料,這嚴重影響了MC-21機翼和尾翼的生產(chǎn),對于正處于試飛階段的MC-21來說無異于是當(dāng)頭一棒。
對此,俄羅斯一方面不斷提起訴訟,要求歐美國家解除制裁,另一方面開始積極尋求解決方案。在2019年1月28日的一次政府會議上,俄工業(yè)和貿(mào)易部宣布已與俄羅斯聯(lián)合航空制造集團(UAC)制定了MC-21復(fù)合材料和配件的進口替代執(zhí)行方案,俄原子能公司下屬的UMATEX公司將成為美國赫氏公司的替代供應(yīng)商,為MC-21項目提供所需的復(fù)合材料。同時,俄羅斯政府也將為這一進口替代方案提供額外的27億盧布資金支持。
2019年年末,UAC方面表示,使用國產(chǎn)復(fù)合材料制造的原型機的測試和前期試驗工作已接近尾聲,各項數(shù)據(jù)均達到設(shè)計要求。根據(jù)計劃,使用國產(chǎn)復(fù)合材料制造的MC-21將在2020年完成取證,國產(chǎn)復(fù)材機翼也會在2020年前獲得補充認證,但首批生產(chǎn)型MC-21的進度將受到影響。
盡管復(fù)合材料的斷供拖延了MC-21的研制進度,但是2019年其試飛進展頗為順利。2019年2月,MC-21完成了歐洲航空安全局(EASA)認證工作中的首輪飛行測試,飛機在3000~10000米高度持續(xù)飛行了2.5~4小時,評估了飛機在大迎角和失速狀態(tài)下的飛行性能,EASA的試飛員參加了此次測試。3月,第三架MC-21試驗機完成首飛,飛機在3500米高度以450千米/小時的速度飛行了1小時30分鐘。這架試驗機除了安裝特殊的測試設(shè)備外,還安裝了完整的客艙內(nèi)飾。
2019年5月,MC-21完成了最小起飛速度(VMU)飛行試驗。6月,完成了EASA認證工作中的第二輪飛行測試。測試中,EASA專家對該機在12000米高度的飛行性能進行了評估,如飛控系統(tǒng)、發(fā)動機故障模擬飛行、最小離地速度起飛等。9月,帶有完整兩艙布局的第三架MC-21試驗機完成了首次國際飛行。這架飛機在3.5小時內(nèi)完成了從茹科夫斯基到伊斯坦布爾的飛行,飛機性能穩(wěn)定。10月,MC-21完成了EASA認證工作中的第三輪飛行測試。12月,第四架MC-21試驗機完成首飛。第五架MC-21試驗機完成機體對接,未來這架飛機將裝配2019年4月交付的PD-14發(fā)動機進行試驗試飛。如果進展順利, MC-21將在2020年完成俄羅斯國內(nèi)的取證,2021年完成EASA取證,并開始交付國內(nèi)客戶。
PD-14率先取證
作為可選發(fā)動機之一,PD-14發(fā)動機對于MC-21的國產(chǎn)化率提高至關(guān)重要。2018年,PD-14發(fā)動機取得了俄羅斯聯(lián)邦航空運輸局頒發(fā)的型號合格證,目前正在向EASA申請型號合格證。
在努力獲得EASA適航證的同時,俄羅斯還在同步推進PD-14發(fā)動機的批產(chǎn)能力和售后服務(wù)體系建設(shè)。目前,全球僅有俄羅斯、美國、法國和英國具備完整制造現(xiàn)代大型民用渦扇發(fā)動機的能力。為了進一步發(fā)展核心技術(shù),2019年12月,俄羅斯在土星公司的基礎(chǔ)上建成了一個年產(chǎn)2000套渦輪葉片的制造中心,而高性能發(fā)動機渦輪葉片的生產(chǎn)正是衡量一個國家發(fā)動機制造水平的重要指標。
同時,國產(chǎn)化在PD-14發(fā)動機的研制中也被擺到了一個相當(dāng)高的位置。在PD-14發(fā)動機項目中,俄羅斯獨立研發(fā)了16項關(guān)鍵核心技術(shù),應(yīng)用了大約20種新材料。這些新技術(shù)和新材料的使用可以使PD-14發(fā)動機的運營成本比現(xiàn)有的同類產(chǎn)品低14%~17%,全生命周期內(nèi)的成本可降低15%~20%。
根據(jù)計劃,PD-14發(fā)動機完成EASA取證后,MC-21首批630架訂單中會有半數(shù)裝配這款國產(chǎn)發(fā)動機,之后的訂單將根據(jù)用戶需求選裝PW1400G或PD-14發(fā)動機。
加快核心能力建設(shè)
復(fù)合材料的斷供不僅沒有對MC-21項目造成太大的影響,反而加快了“進口替代計劃”的進程。從目前來看,在復(fù)合材料之外,其他關(guān)鍵零部件的自主研發(fā)也被提上了議程。
其中,奧博寧斯克公司正在研發(fā)一種新型玻璃,這種玻璃的強度和重量相比同類產(chǎn)品有顯著優(yōu)勢,預(yù)計在2021年完成試驗測試后批產(chǎn)。MC-21項目承包商伊爾庫特公司也將根據(jù)“進口替代計劃”,以10億盧布的價格購買100架MC-21系列飛機的國產(chǎn)飛行員座椅,位于莫斯科郊區(qū)的一家俄羅斯企業(yè)是該座椅的唯一供應(yīng)商。
紅寶石航空工業(yè)公司也是MC-21“進口替代計劃”中的供應(yīng)商。該公司主要為MC-21提供能源和液壓系統(tǒng)柱塞泵以及發(fā)電機驅(qū)動器。在俄羅斯工業(yè)發(fā)展基金會的支持下,紅寶石公司已完成MC-21的多種機電產(chǎn)品研發(fā)工作。
在加快執(zhí)行“進口替代計劃”的同時,俄羅斯國內(nèi)針對民用航空產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展,也在不斷制訂新的政策與規(guī)劃,力求引導(dǎo)行業(yè)走上健康發(fā)展的軌道。
過去20年,俄羅斯航空工業(yè)經(jīng)歷了多輪整合與并購,取得了一定的成績。如今,新一輪更大規(guī)模的重組仍在進行。其中,最引人注目的是俄羅斯國家技術(shù)集團(Rostec)對俄羅斯聯(lián)合飛機公司(UAC)的并購,完成并購后,預(yù)計年營業(yè)額將超過150億美元。
作為俄羅斯國內(nèi)的行業(yè)巨頭,俄羅斯國家技術(shù)集團幾乎控制了國內(nèi)所有的直升機、航空發(fā)動機以及700多個飛機部件生產(chǎn)商。MC-21飛機有70%左右的零部件由俄羅斯國家技術(shù)集團提供。在此次重組中,俄羅斯國家技術(shù)集團計劃為MC-21項目投入400億盧布資金支持。俄羅斯政府預(yù)計,并購重組將有助于加強未來俄羅斯商用飛機產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)商之間的合作,優(yōu)化投資計劃,降低生產(chǎn)成本。
此外,近兩年俄羅斯還接連出臺了《2030年前航空工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略》和《2025年前航空工業(yè)民用產(chǎn)品出口發(fā)展戰(zhàn)略》,進一步為俄羅斯民用航空業(yè)夯實內(nèi)部能力、拓展外部市場指明了方向。
在這兩個戰(zhàn)略規(guī)劃中,俄羅斯政府指出了未來商用飛機產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展的幾個方向。首先要改變工業(yè)模式,提高行業(yè)競爭力。要求主制造商和一級供應(yīng)商將主要精力集中在核心能力建設(shè)上,重點關(guān)注設(shè)計研發(fā)、總裝和售后服務(wù)工作,精簡冗余的生產(chǎn)能力,逐步將底層生產(chǎn)工序外包。二級以下供應(yīng)商主要由中小企業(yè)組成,定位全球市場,通過多樣化經(jīng)營加強競爭,保證批量生產(chǎn)和規(guī)模經(jīng)濟。
其次,要盡快打破取證和技術(shù)準入壁壘。由于俄羅斯民用航空制造商長期以來定位在國內(nèi)市場,民用飛機、直升機及配套產(chǎn)品只有很小一部分按照歐美適航標準進行生產(chǎn),因此行業(yè)內(nèi)大部分制造企業(yè)和設(shè)計局不適應(yīng)國外訂貨商的適航審定要求。在《2025年前航空工業(yè)民用產(chǎn)品出口發(fā)展戰(zhàn)略》中,俄羅斯明確提出要發(fā)展航空工業(yè)標準和技術(shù)準入系統(tǒng),保障俄羅斯制造商在國際市場上的競爭力。
第三,要加速國內(nèi)產(chǎn)品融入全球航空產(chǎn)業(yè)鏈。為使國有配套制造商進入大型航空器制造商的全球供應(yīng)鏈,俄羅斯政府采取的措施包括:通過財政措施支持航空發(fā)動機、部件和儀表行業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)等獲得外部采購及初次交付;在國有航空公司采購國外航空器時,針對國外航空制造商提出貿(mào)易補償要求,即產(chǎn)品生產(chǎn)本土化和增加科研與設(shè)計試驗階段在俄羅斯的工作量,并以此決定進口航空產(chǎn)品的交付量。
盡管這些規(guī)劃在短期內(nèi)不會有立竿見影的成效,但是這些戰(zhàn)略規(guī)劃體現(xiàn)了俄羅斯政府對民用航空工業(yè)的重視程度。這些戰(zhàn)略規(guī)劃將促進俄羅斯航空工業(yè)“內(nèi)外兼修”,對內(nèi)提高自身綜合能力,對外積極開拓全球市場,通過改變工業(yè)模式、配套供應(yīng)商融入國際供應(yīng)鏈、吸引國內(nèi)外私有資金等方式,為商用飛機產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展指明方向。鑒于中俄兩國特殊的歷史關(guān)系,俄羅斯商用飛機產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中的這些探索和努力,值得我們認真關(guān)注和學(xué)習(xí)借鑒。