俄罗斯商用飞机产业的新征程

2018-05-14 15:59向川
大飞机 2018年11期
关键词:航空工业商用航空

向川

与欧美航空强国相比,20世纪初的俄罗斯航空工业尽管算不上是最先进的,但也不乏看点。例如,被称为“大飞机鼻祖”的世界上第一架四发飞机“伊利亚·穆罗麦茨”就诞生于俄罗斯。20世纪90年代,苏联解体所引发的剧烈震动使俄罗斯航空工业日渐式微。

进入新世纪,随着国内政局的稳定和经济的逐步复苏,重振航空工业成为俄罗斯政府关注的焦点。在过去的十几年里,俄罗斯政府出台了一系列扶植政策,有力推动了航空工业的恢复和发展。

SSJ-100的发展之路

从2008年首飞至今,SSJ-100项目已经走过了10个年头。尽管从“体格”来看,SSJ-100是一款支线飞机,仅仅是俄罗斯进入世界商用飞机市场的一块“敲门砖”,但通过这一项目,让业界看到了俄罗斯民机产业更加开放的新面貌。

截至2018年5月,全球共有18家航空公司运营着127架SSJ-100,总计飞行时间超过42万个小时。2017年,SSJ-100的产量达到34架,交付30架,仅次于2014年创下的最高纪录(生产37架,交付31架)。

对于俄罗斯来说,SSJ-100飞机项目最大的成就在于,通过这一项目,俄罗斯开启了对商用飞机产业链的布局,并以更加开放的心态寻求与西方国家合作。

作为俄罗斯第一款完全按照西方适航标准研制的商用飞机,SSJ-100项目采用国际主流的主制造商-供应商模式。通过这一项目,俄罗斯商用飞机产业链中的几十家企业得以迅速发展。

在与西方国家的合作上,俄罗斯进行了诸多尝试。在该项目中,俄罗斯与波音签署了服务协议,后者长期为该项目提供设计咨询服务。为了进军国际市场,俄罗斯与意大利Alenia公司成立合资公司,为SSJ-100的试飞、取证、海外销售与交付、培训以及售后保障服务等提供支持。

截至2018年7月初,合资公司已经成功交付了29架飞机。其中,向墨西哥Interjet交付22架,向爱尔兰CityJet交付7架。在动力系统方面,俄罗斯与法国赛峰集团合作,SSJ-100所使用的SaM146发动机由赛峰集团与俄罗斯土星公司联合研制。截至2018年4月初,这款发动机安全飞行超过83万个小时,签派率达到99.9%。在售后服务方面,俄罗斯与德国汉莎技术公司进行合作,努力打造全球服务网络。

如今,俄罗斯针对SSJ-100项目提出了提高飞机国产化率的新目标,推出了SSJ-100R项目。根据计划,SSJ-100R的目标是将外国部件减少10%~15%。例如,采用国产的辅助动力装置,将液压、电气、航电设备、内饰等进行更改等。作为这一项目的主制造商,苏霍伊民机公司还将加强与旗下拥有航空发动机制造、雷达电子、机电设备等多家航空企业的俄罗斯国家技术集团(Rostec)合作,加速培育国内供应商,不断提高SSJ-100R的国产化水平。

在海外市场开拓方面,俄罗斯下一步的重点是欧洲市场,这也是当初其与Alenia公司进行合作的初衷。从某种程度上来说,上述合作帮助SSJ-100飞机在2012年获得了欧洲航空安全局颁发的型号合格证,却未能打开欧美主流市场。

2017年,Alenia公司结束了与苏霍伊民机公司在SSJ-100项目上的合作,合资公司如今已经成为苏霍伊民机公司的全资子公司。未来,在海外市场拓展方面,俄罗斯将主要依靠自身的力量。

MC-21:担当复兴重任

如果说SSJ-100项目是俄罗斯重返全球商用飞机市场的初步探索的话,那么,MC-21项目则肩负着复兴俄罗斯商用飞机产业的重任。因此,在这个项目上,俄罗斯对新技术的采用是不遗余力的。

MC-21项目立项之初,俄罗斯就对这款飞机有了明确的定位,那就是取代国内的图-154、图-204等老旧机型,同时在国际市场上与空客A320和波音737进行正面竞争。新技术的采用让MC-21与竞争机型相比,拥有“三大制胜法宝”。

首先,MC-21有更宽的机身。与现有同类机型相比,MC-21的机身直径更大。更宽的机身设计不仅可以扩大机腹下方的行李舱容积,还能让航空公司更自由地选择座椅/过道宽度比。这样的设计无疑是受到航空公司欢迎的。

其次,新材料和新工艺的使用提升了飞机的经济性。如今,在商用飞机上使用复合材料已经不是什么新鲜事了,但在MC-21项目中,俄罗斯组建了跨国团队进行干纤维树脂浸渍工艺(一种非热压罐成形技术)的开发。这种加工工艺的特点是用液体树脂以压力注入干纤维然后成形,固化过程使用固化炉而不依赖热压罐,可以节省大量的纤维预浸、运输、保管费用,设备的投资和能耗也较低,具有投入更少、能耗更低、重量更轻等优势。此外,利用干纤维制造预成形件可以成形大型整体带筋结构,大大减少零件和紧固件的数量,从而达到更好的减重效果。目前,MC-21机翼的翼梁、蒙皮壁板和中央翼盒截面壁板都是这样的整体成形件,这将大大降低飞机的重量,成为MC-21飞机的一个重要卖点。

第三,MC-21具有先进的大展弦比机翼。与同类飞机相比,使用复合材料制成的大展弦比機翼能使MC-21降低8%的能耗。传统铝合金机翼的中短程干线飞机在全生命周期要消耗14万吨燃油,而MC-21在同样的飞行时间内却可节约1.1万吨燃油,这无疑将成为这款飞机的又一个重要卖点。

2017年5月,MC-21在伊尔库茨克实现首飞,这无疑是俄罗斯商用飞机产业的高光时刻。从目前来看,MC-21项目的进展颇为顺利。在首架机完成首飞并进行了20余次试飞后,当年10月,首架机由伊尔库茨克转场至莫斯科郊外的茹科夫斯基,转场飞行时间6小时12分钟。飞行期间,机载系统工作正常。

2018年5月,第二架采用全新涂装的MC-21飞机完成首飞,第三架飞机也已完成总装,很快将投入试飞,第四架飞机已经完成了零部件制造,准备进行总装。2017年,俄罗斯向欧洲航空安全局递交了适航取证申请。2018年9月,欧洲航空安全局派出两名试飞员和一名试飞工程师参与MC-21飞机的试飞工作。

作为MC-21飞机的可选发动机之一,俄罗斯国产PD-14发动机的研制工作也取得了重大进展。2015~2017年,PD-14在俄罗斯飞行研究院的伊尔-76空中试车台上完成了第一和第二阶段的飞行试验,验证了发动机在各个工况下的性能。

2017年12月,PD-14发动机第三阶段飞行试验开始。这一阶段试验的主要目标是取得适航证,为装载PD-14发动机的MC-21飞机在2019年取得适航证做准备。在进行第三阶段试验的同时,俄罗斯中央空气流体力学研究院完成了装载PD-14发动机的MC-21飞机起降构型风洞试验,完善了飞机气动特性数据库。与此同时,俄罗斯中央航空发动机研究院完成了PD-14发动机风扇叶片鸟撞试验。

从订单来看,截至2018年2月,MC-21的订单为355架,其中主要是俄羅斯国内的航空公司,俄罗斯航空是其最大的客户。与SSJ-100飞机一样,能否打开海外市场对于MC-21的未来至关重要。

产业结构再调整

在加快产品研发的同时,俄罗斯国内针对民用航空产业未来的发展,也在不断制定新的政策与规划,力求引导行业走上健康发展的轨道。

普京总统上台后,俄罗斯航空工业经历了多轮整合与并购,取得了一定的成绩。如今,新一轮更大规模的重组仍在进行。其中,最引人注目的是俄罗斯国家技术集团(Rostec)对俄罗斯联合飞机公司(UAC)的并购,两家企业在完成并购后,预计未来的年营业额将超过150亿美元。

作为俄罗斯国内的行业巨头,俄罗斯国家技术集团几乎控制了俄罗斯国内所有的直升机、航空发动机以及700多个飞机部件生产商。MC-21飞机有70%左右的零部件由俄罗斯国家技术集团提供。在此次重组中,俄罗斯国家技术集团计划为MC-21项目投入400亿卢布的资金支持。俄罗斯政府预计,并购重组将有助于加强未来俄罗斯商用飞机产业链间供应商之间的合作,优化投资计划,降低生产成本。

此外,近两年俄罗斯还接连出台了《2030年前航空工业发展战略》和《2025年前航空工业民用产品出口发展战略》,进一步为俄罗斯民用航空业夯实内部能力、拓展外部市场指明了方向。

在这两个战略规划中,俄罗斯政府指出了未来商用飞机产业重点发展的几个方向。首先要改变工业模式,提高行业竞争力。要求主制造商和一级供应商将主要精力集中在核心能力建设上,重点关注设计研发和试验设计、总装和售后服务工作,精简冗余的生产能力,逐步将底层生产工序外包。第2~4级供应商主要由中小企业组成,定位于全球市场,通过多样化经营加强竞争,保证生产批量和规模经济。

其次,要尽快打破取证和技术准入壁垒。由于俄罗斯民用航空制造商长期以来定位在国内市场,民用飞机、直升机及配套产品只有很小一部分按照欧美适航标准进行生产,因此行业内大部分制造企业和设计局不适应国外订货商的适航审定要求。在《2025年前航空工业民用产品出口发展战略》中,俄罗斯明确提出要发展航空工业标准和技术准入系统,保障俄罗斯制造商在国际市场上的利益。

第三,要加速国内产品融入全球航空产业链。为使国有配套制造商进入大型航空器制造商的全球供应链,俄罗斯政府采取的措施包括:通过财政措施,支持航空发动机、部件和仪表行业的产品和服务等获得外部采购及初次交付;在国有航空公司采购国外航空器时,针对国外航空制造商提出贸易补偿要求,即产品生产本土化和增加科研与设计试验阶段在俄罗斯的工作量,并以此决定进口航空产品的交付量。

尽管这些规划在短期内不会有立竿见影的成效,但是这些战略规划体现了俄罗斯政府对民用航空工业的重视程度。这些战略规划将促进俄罗斯航空工业“内外兼修”,对内提高自身竞争力,对外则积极开拓全球市场,通过改变工业模式、配套供应商融入国际供应链、吸引国内外私有资金等方式,为商用飞机产业未来的发展指明了方向。鉴于中俄两国特殊的历史关系,俄罗斯商用飞机产业发展过程中的这些探索和努力,值得我们认真关注和学习借鉴。

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