国产支线客机迈向百架交付,日本MRJ为何惜败?胳膊扭不过大腿

读者来稿,作者:果不其然678

2020年10月22日,日本三菱重工披露,他们正在就大幅削减首款日本国产喷气支线客机“SpaceJet”(原MRJ)的研发费和人员、实际冻结该项目开展最终协调。

三菱飞机公司披露2019财政年度报告,MRJ多次的研发推迟或已导致研发费用增至约8000亿日元(约合人民币507亿元)显示净亏损达到创纪录的5269亿日元(约合346亿元人民币),公司再次陷入资不抵债。

总结,MRJ“凉了”。

MRJ强度测试机

21世纪初国际民航业欣欣向荣,中日开始制定自己的民航客机计划。在看到中国新型涡扇支线飞机ARJ21于2002年正式立项,日本MRJ也加快步伐,于2004年公布设计方案,颇有互相较劲的感觉。

ARJ21-700 101架机2008年11月28日首飞

2008年3月,日本MRJ项目正式启动。同年11月28日,ARJ21-700飞机101架机在上海成功首飞。

2015年11月11日上午MRJ进行首飞试验,18天后中国首架ARJ21支线客机飞抵成都,交付成都航空有限公司(成都航空),正式进入市场运营。

就在日本冻结MRJ项目时,2020年10月21日首架整机彩绘ARJ21飞机正式交付天骄航空,这也是天骄航空接收的第5架AR-J21飞机。

ARJ-21整机彩绘机

日本MRJ立项相较于ARJ-21仅晚两年,到首飞时却落后7年,如今又面临下马危机,这究竟是怎么回事?

本文本着不“幸灾乐祸”的态度,梳理日本MRJ和中国ARJ21的立项和研发历史,总结MRJ失败教训,你就会发现造客机是综合国力和国家意志的一场大考。

MRJ90支线客机首飞

实事求是的说,日本曾拥有世界上最先进的飞机制造技术。在启动MRJ飞机项目之前,在全球航空产业链中,一些日本企业作为一级供应商不仅拥有相当的话语权,而且掌握着一些关键材料和核心部件的生产能力。

在波音787项目中,以三菱重工为代表的日本航空企业拿到了35%的工作包,其中包括技术含量极高的787外翼盒(包括复合材料翼梁、蒙皮和析条)结构设计、制造和组装工作。可以说,在机翼和复合材料领域,日本拥有的部分研发能力已处于世界领先水平。

三菱重工生产的波音787主翼

MRJ项目在启动初期看起来一帆风顺,开始研制前三菱公司与启动用户全日空航空进行了深入沟通,2011年才正式开始样机生产。

2014年新加坡航展上,在没有展示样机的情况下,MRJ飞机就收获了407架订单,这也从侧面反映出市场对于“日本制造”的信心。

但是,MRJ首飞的激情尚未褪去,一些日本航空界人士就敏锐地意识到:一切似乎并没有想象的那么容易。

MRJ客机使用普惠公司PW1217G发动机

三菱飞机公司首先遇到了供应商管控难题。遵循国际惯例,MRJ系列飞机采用国际通行的“主制造商-供应商”模式,发动机、航电系统等设备都来自欧美制造商。

在项目推进过程中,普惠发动机和一些机载系统的推迟交付对项目造成了一定程度的延误。因此,为了在日后避免此类事件发生,并加强与供应商的联络,三菱飞机公司在德国慕尼黑设立了负责管理飞机零部件质量和交付的基地,意在加强与供应商的合作并加快交付进度。

MRJ三年前被曝使用不合格机身铝材

另外一个头疼的问题是适航取证!尽管在项目启动之初,日本民用航空局就建立了类似FAA的法规系统,但在MRJ项目中,三菱飞机公司却低估了从日本民用航空局获得机构委任授权资质(ODA)的难度。

在项目启动5年后,三菱飞机公司才意识到他们所有的零部件都没有按照适航规章的要求记录生产过程,这一重大失误直接导致MRJ项目被推迟18个月。值得一提的是,在后续ODA过程中,FAA一直在三菱公司背后充当顾问的角色,如果没有这一顾问,MRJ延误的时间肯定会更长。

供应商管控和管理问题才仅仅是开始,因为更耗时烧钱的试飞坑还在等着MRJ去跳。

MRJ全球供应链

根据计划,三菱公司要投入5架飞机用于适航取证,预计的试飞时间约为2500个小时。为了加快试飞进程,三菱飞机公司不惜血本,选择了一家总部位于西雅图的专门从事飞机试飞的专业机构协助其对MRJ进行各项试验。同时公司还在西雅图设立了新的试验基地,在当地招聘了约100名工程师。

三年前换上全日空涂装的MRJ信心满满

截至2018年11月,4架已经投入试飞的飞机完成了近2000小时测试。第5架测试飞机还在三菱飞机公司名古屋总部进行新的软件系统加载地面测试,这一新的软件系统在应用于测试飞行机队之前,会在第7架和第10架飞机上进行符合性认证。

试飞三年才发现机翼设计缺陷

2018年,MRJ在试飞过程中还是暴露出了一些问题。例如,由于机翼的升力比预期值大,试飞工程师和飞行员很难识别开始失速的节点。

为了解决这一问题,三菱公司进行了多次气动设计更改,最终通过飞行控制系统来改变升降舵传动比的方法,获得了所需的俯仰突变。

MRJ座舱显示系统也是来自国外

2019年是MRJ适航取证的关键年。公开信息显示,三菱飞机公司将迄今为止在美国进行的各项试飞称为“内部测试”。2019年,日本民用航空局表示将开始全面参与MRJ飞机试飞。

日本民用航空局在MRJ90飞机之前并没有适航取证方面的经验,过程的推进并没有如计划的那么顺利。

订单接连取消进一步加速MRJ下马进程

MRJ的缓慢进展最终也消磨掉了客户仅有的信任,2019年美国TSA航空公司失去耐心,宣布取消了对日本三菱MRJ支线客机的100架订单。

其预计850架订单才能保本,现在只剩下150架订单,面对大量订单流失和持续攀升的开发成本,已经砸进去80亿美元的三菱重工只能忍痛冻结MRJ项目,至今没有透露何时解冻。

毫无疑问,日本已经大大落后了。那么顶尖发达的日本为什么会在大飞机项目上落后呢?人们只看到了日本在一个个专项领域上的先进,却没看到日本企业致命的缺陷,就是它不仅仅严重缺乏大飞机这种高度系统集成项目的驾驭能力,而且缺乏一整套飞机试飞的基础系统,只能依赖美国。

ARJ-21总装厂房

这一点看我们ARJ-21的试飞就清晰了:

2007年12月21日,首架ARJ21-700飞机在上海总装下线

2009年7月15日,ARJ21-700飞机101架机顺利实现首次城际飞行,从上海成功转场西安阎良。

2010年8月2日,ARJ21-700飞机103架机在海南顺利完成高温高湿环境下的试验试飞。

2012年2月29日,ARJ21-700飞机首次局方审定试飞在西安举行。

2012年3月3日,ARJ21-700飞机104架机转场乌鲁木齐进行自然结冰试验试飞。

ARJ-21高寒测试

2013年3月至4月,ARJ21-700飞机102架机转场嘉峪关完成大侧风试飞。

2013年4月至5月,ARJ21-700飞机103架机转场银川完成航电系统试飞。

2013年6月,ARJ21-700飞机102架机转场格尔木完成高原试飞。

2013年7月,ARJ21-700飞机103架机转场长沙完成高温高湿试飞。

2014年1月,ARJ21-700飞机103架机转场海拉尔完成高寒试飞。

大侧风降落测试

2014年4月28日,ARJ21-700飞机在北美圆满完成自然结冰试验试飞后返回阎良。

除了在国外进行过两三个科目的试飞测试,祖国幅员辽阔的国土几乎可以满足ARJ-21所有试飞要求。

要知道其他国家的飞机试飞几乎做不到一半,比如A320高寒试验选择在俄罗斯飞,大侧风试验在冰岛飞。而世界最大客机A380的高温试验在阿布扎比飞,高温高湿测试又选择在印度班加罗尔飞。狭小地域的日本更是无法做到,以至于MRJ完全听命于美国人,为此日本人还要支付高额的试飞费用!

ARJ-21六年多前首架交付飞机在上海下线

“锲而舍之,朽木不折;锲而不舍,金石可镂”。在飞机项目上,我们受尽技术封杀之苦,无外界依靠之利,但40年自强不息习百家之长,锻造出完整工业体系,用心一也。

日本虽有局部技术和材料优势,西方技术任由其选,但受制于工业体系不全严重依赖美国,用心躁也。

ARJ-21正在迈向百架交付节点目标

日本MRJ停下了脚步,中国不会停,就在本月ARJ-21迎来了一个交付小高峰,20日与21日分别交付内蒙古天骄航空与南方航空各一架ARJ21-700,距离全年交付目标的完成仅剩7架任务量,按照计划到明年ARJ-21将实现100架供货,后者之所以能够走到今天靠的是什么?

靠的是强大产业链培育的国产核心技术,与世界第一大航空市场这两支利剑。

C-919国产化率位列世界前茅

一些人只看到中国商飞与国外厂商的广泛合作,却看不到C-919实现了60%的高比例国产化率,更看不到长江-1000大涵道比涡扇发动机验证机将于今年完成研制,明年即可挂机试飞,也看不到配型宽体客机的长江-2000发动机核心机已经进入核心机试车环节,包括ARJ-21也有长江-500涡扇发动机项目。

长江-1000AX大涵道比涡扇发动机

比如高端机床,以前我们没有,外国人可以漫天要价,现在我们有,虽说不是最顶级质量,但进入市场后老外就得腰斩式降价。

市场需求+核心技术就能进可攻退可守,民用航空领域同样如此,比如我们在进口发动机的同时,国产航发就在快速推进,这个事老外是知道的,他们就会权衡,就是要向中国提供发动机,一来可以赚钱,二来可以迟滞国产航发的研制进度。

ARJ-21同时交付三家航空公司盛况

对于我们自己而言,你提供发动机,我可以趁势占有市场,同时国产航发研制进度丝毫不慢,要不了多久,市场+发动机(核心技术)都是我们的。

如果你不提供,那更简单,我们就举国之力快速突破航发,自己有全球第一大的市场还怕活不下去?

总而言之,胳膊拧不过大腿,谁是大腿这是一目了然的答案。

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