程不时:运10飞机争论引起的思考

maxpayne

　　一、在航空技术发展的背景下看运１０
　　８０年代初推出的运１０是我国唯一的大型喷气运输机，它的问世比世界大型喷气飞机的出现晚了２０多年，但在研制技术上大大缩短了我国与世界先进国家的差距。运１０试飞到我国东、西、南、北、中的许多重要城市，包括７次飞抵西藏首府拉萨，没有发生任何技术故障，证明其性能优良，达到设计要求。１９８５年运１０因“缺乏经费支持”而中断试飞。５年后爆发的海湾战争证明这类大航程、大载量的空中平台在现代战争中具有不可替代的关键性的重要作用。在运１０被搁置后的２０年中，我国航空工业几度与国外合作，没有继续搞自己的有獨立知识产权的型号，其后果是我国重新退出了喷气运输机的研制生产领域，到现在滞后于欧美受伤航空大国半个世纪。
　　在战后半个世纪之内，大型喷气飞机成为航空发展的前沿阵地。除了在军事上的重要用途之外，在航空运输上也担当了主流角色，世界进入“喷气时代”，出现了“地球村”的提法，加快了所谓经济全球化的进程。大型喷气机在政治、经济、军事、社会和科学技术、工业生产各方面，都是一个沉重的珐码，加在哪边就使天平向哪个方向倾斜。
　　明年（２００３）是世界航空技术诞生一百周年。航空百年历史中，最大的历史性飞跃是５０年前出现的喷气技术。喷气技术有两项明显的效果，一是使飞机“高速化”，二是使飞机“大型化”。喷气化使航空历史前半个世纪对速度的角逐达到了某种饱和。后半个世纪军用作战飞机的最大速度大体稳定在“热障”以前，即音速的２. ２倍。而运输类飞机的速度则稳定在“音障”以前，即所谓“高亚音速”区的０. ７５至０. ８５倍音速。与“高速化”趋势不同，飞机“大型化”不但没有出现停滞的趋势，反而成为航空技术发展的主要方向。历史进入２１世纪，“大型化”趋势仍方兴未艾。
　　航空事业进入喷气时代以后，国外出现过两种发展模式。一种模式出现较早，其特点是从较小的机型开始，逐步在原有的机型的基础上试探性地加大。早期英国的“慧星”、苏联的“图１０４”、法国的“快帆”，都是这种模式的代表。这些型号都被淘汰了，事实证明，从小机型开始逐步加大的渐进的发展策略，不能充分发挥喷气技术的优势，不能收到应有的技术效果和经济效果，因而不是喷气式飞机的正确的发展模式。
　　另一种模式是在喷气技术已臻成熟的基础上，采用跳跃的办法，充分发挥喷气效能的载级，一跃而跃到大载量机型的彼岸，开创新的技术平台。美国波音是这种发展模式的代表。波音所选的大载量获得强大的军事需要的支持，研制的第一种喷气运输机型就被军方要了８８０架，后又改为民用机型，售出１０００多架，获得极大的成功。在这种情况下，欧洲也放弃了用“慧星”、“快帆”、“三叉戟”“、VC－１０”等渐进式加大的发展模式，奋身一跃，跳到“A －３００”的大载量，也获得了成功。“喷气时代”的世界航空工业的大发展，不是通过从小到大连续变化的“泅渡”实现的，是通过跳跃到达彼岸的。当用较大的机型在喷气运输领域站稳脚跟以后，再回过头来搞小机型，以大养小，从大到小，作拾遗补缺式的研发，倒是比较容易的。波音和空客都是这样做的。
　　运１０瞄准军民两个领域均有很大用途的大载量机型，用中国人自己的力量，充分汲取国际先进技术，进行了一次大拚搏，使我国一举跃上了大型喷气运输的彼岸。运１０并不是对我国已有机型的修修补补式的锦上添花，而是填补大型运输机的战略空白的雪中送炭。２０年的国际合作的经验证明，大型运输类飞机制造技术靠国际“友好”弄不到手，用钱也买不来。
　　对运１０成果如何评价？运１０的问世对我国究竟是好事还是坏事，多年来国内一直存在两种截然不同的观点。
　　二、提高飞机型号研制能力是我国航空产业发展的根本出路
　　２０年来，围绕运１０的议论沸沸扬扬，众说纷纭。直至２０世纪末，新兴的互联网上还出现了长达一年的争论。指责运１０的意见主要来自我国的航空界内部。
　　运１０这样一项靠中国人自己的力量实现的对提升中国经济军事科技实力有重大价值的科技创新攀登，却在自己的国家引起如此长时间如此大规模的诋毁和围攻，在我国近百年历史上少有，在全世界也罕见。连“协和号”坠毁的惨剧也没有在英国和法国出现这类对协和号飞机的攻击。
　　这里谈谈几点科学思想上的分歧。批评者常用细节问题来否定运１０在总体层次上的成就。
　　一、关于运１０的重量效率问题。
　　有人发表文章说运１０结构超重，所以不能采用。实际上，喷气式飞机正是以其大载量、长航程的技术特点，获到螺旋桨飞机所不能达到的结构效率，从而成为航空运输的主体的。我国其他“运”字号飞机，不论如何改进也无法完成运１０的飞行任务，原因就在于这些型号都是采用螺旋桨技术，而运１０采用的喷气技术已经到达更高的技术层次。要论重量，其他运字号螺旋桨支线飞机每座公里分担的空机使用重量是喷气式运１０的３倍。
　　运１０在结构强度破坏试验中达到１００. ２% 的设计载荷，总体强度余量只有０. ２% ，这是我国飞机制造业前所未有的精度。如果说运１０上还有多余材料，那也不在主要承力部位。任何飞机都没有达到百分之一百的“等强度”，破坏试验中都是主要承力部位破坏，而不是一霎间全机化为碎片。
　　在重量效率上，运１０已经完成跃上喷气运输台阶的大任务。在非主要承力部位的结构重量还可以通过改进材料和工艺、进一步精化设计来逐步减轻。这是无限逼近“等强度”理论极限的过程，也是一个挖掘潜力进行细节改进的过程。各项科学试验和试飞过程证明，运１０全面达到了设计要求，绝不是某些批评者所说的“因超重而完不成原定的任务”。
　　运１０在设计中已经考虑到两种配置：即作国际航线的远程飞行和在国内作中远距离大载量运输。强度计算是从两种配置的上百种情况中，挑选最严重的情况作为设计情况，并最后实际加载通过了考验。大载量的国内航线飞行已经包容在运１０的能力包线之内，所以才有满载新闻记者，以最大起飞总重起飞，安全飞越国内最长航线，从上海直飞乌鲁木齐的成功飞行。运１０的最大起飞重量达１１０吨，单纯地与只有３０吨或６０吨的我国其他“运”字号飞机比重量已没有什么意义，因为其他飞机根本无法完成运` １０的飞行任务。要比就要看单座单位里程的耗油率。运１０的这种耗油率比当时国内航线使用的“三叉戟”、“伊尔６２”都低，仅略高于刚进口的波音７０７，但与后者处于同一量级。略作改进以增加客座数，运１０就可达到波音７０７的耗油率水平。
　　二、关于运１０技术过时论。
　　有人说运１０是５０、６０年代的技术基础，已经过时了，没有价值了。但是仿制的运７的技术基础是“喷气时代”以前的荷兰的“福克－２７”。这又是明显的双重标准。实际上，美国的B －５２轰炸机的问世已经半个多世纪，在新世纪仍是美国战略空军的主力。“波音７３７”和“波音７４７”的问世已经超过了３０年，美国还打算将其销售４０年。可见一种型号的生命力并不绝对取决于其出现的年代早晚。
　　在螺旋桨飞机与喷气飞机之间，确实存在“喷气时代”的代沟。但是就大型喷气飞机本身的技术而言，在２０世纪最后２０年中，气动力及其结构并没有出现重大的革新，航空技术的进步主要发生在电子仪表、发动机等设备方面。“运１０”已经跃上喷气运输的台阶，其总体构型到新世纪仍然是全世界通用的主体构型。我们可以以此为基础，不断汲取和采用新技术，不断地更新改进。
　　三、关于运１０超越国力论
　　有人说运１０“超越综合国力”。如果这是指的是我国的科研生产能力，那么运１０问世的事实本身就已经证明，我国拥有研制大型飞机的科研实力。如果说运１０的研制超过我国的财力，那么，１９８１年由中国科学院航空科学家吴仲华先生领衔的全国专家论证会，要求３０００万元人民币的资金，以完成运１０的试验，但是最后没有得到这笔钱，运１０试验被迫中止。难道区区３０００万元的资金“超越综合国力”了吗？
　　后来，我国航空工业在与外国合作的过程中，为了制造２架外国飞机，花掉造４０架飞机的技术引进和技术改造费用，收获与预期的比例是１/ ２０。我国航空工业还拿出１００亿元资金，要求外国牵头研制“AE－１００”飞机。人们向国家许诺说，到２０世纪末就可以向国家提供喷气中型客机，提供我国的干线客机，并为发展更大的客机创造条件。这就是著名的“三步走计划”。但到世纪末，这个计划全面落空。为外国机型落户中国，我国航空工业付出的代价以百亿元计，没有人说它是“超越综合国力”。完成我国自行研制的运１０试验所需的３０００万元，虽然只占“三步走计划”资金的百分之零点三，却是“超越综合国力”。这不是赤裸裸的双重标准吗？
　　四、仿制还是研制？我国航空工业发展的两条技术路线之争
　　为什么会出现以各种口实反对运１０的形形色色的议论？其中一个重要原因，是因为运１０是中国“研制”的而不是仿制的大型飞机。
　　在我国现有的三种运输类飞机（运７、运８和运１０）中，只有运１０是我国调动全国的科学技术力量、“以我为主”，獨立研制成功的，其他两种是由我国的工业部门仿制生产的。反对者对“研制”的飞机与“仿制”的飞机明显地实行双重标准。
　　例如，运７仿制的原型是“安－２４”的第５批。仿制完成的时候，前苏联已经向中国出售第７５批。运７错过了７０个批次间的改进，可以说一出世就已经落后。但是这并不妨碍人们以这个第５批为基础进行改进、改型。运７以后有军用型，一１００型、－２００型，一直改了２０多年，到今天的“新舟６０”改型，技术基础仍然是当初的“安- ２４”第５批。但是对运１０，却用另一种判断标准，说当初是作为专机设计的，因此军用和民用都不合适。对我国自行研制的飞机，就必须一出来就能适应各种使用的细节要求，否则就应该中止工程。
　　美国的第一种大型空中载重平台，是首先成百架地用于空军加油机“KC－１３５”，然后改为客机波音７０７。即使在作为发达国家的美国，一旦拥有一种大型空中载重平台也要充分发掘其战略潜力，先后发展出预警机“E ３”等多种军用特种飞机，２０多年来一直使用的作为总统专机的“空军一号”等，用“一种平台、多种机型”的办法，复盖军用和民用的广泛的使用范围。我国中国是一个发展中的国家，财力有限，为什么反而在机种规划上，要专机便专门设计一架专机，要民用运输就便必须重新搞一个专用机型，要军用再另外搞一套呢？
　　人们之所以在评判我国运输类机型时采用双重标准，根本的原因在于我国航空工业的某些领导人把“仿制、改进、改型”作为中国航空工业发展的道路来提倡，鼓吹“仿制”，反对“研制”。
　　从社会需要、科研开发和工业生产三者的关系来看，运１０的诞生是由社会需要牵引、通过科研开发而带动工业生产能力实现的。这是社会生产力发展的自然顺序。掌握飞机型号的知识产权，用科学技术提高自主型号的开发能力，是振兴我国航空产业的根本出路。而传统的“仿制”体制是工业生产处于主导地位，把科学技术降为工业生产的附庸地位，顺序是颠倒的。但是仿制论者习惯了这种颠倒的顺序。当运１０工程需要支持的时候，他们“不作为”，甚至从反方向加力。２０年来，我国航空工业发展计划绕开运１０走，从不提运１０，无论是在中国装配美国飞机、或由外国牵头来设计AE１００，都是将中国的科研开发力量置于被排斥或者附庸的地位。但是，这些计划都没有成功。
　　世界航空大国无不珍惜和培植自己的飞机型号。很难想象在２１世纪，一个国家主要生产外国飞机能使航空产业真正腾飞，自立于世界航空国家之林
　　三、航空技术的发展应该走改革开放的道路
　　由于长期仿制苏式机种，我国的航空界对于苏式体制比较熟悉。运１０是用与世界通用的规范接轨的方式研制出来的。从设计规范、设计概念、设计手段、直至主要标准件的设计都打破了旧有的框架，其中不少领域填补了是我国航空工业的空白。运１０向世界先进技术体制的转轨，带来了大面积的航空科学技术丰收。
　　但是，这种体制变革却成为习惯于仿造“苏制”机种的人们攻击运１０的口实：“英美体制”，仿佛苏联技术是俄国的国粹，是不可侵犯的神圣。殊不知苏联的飞机也是来自西方例如荷兰的技术。运１０是我国专家借鉴世界航空大国的先进技术来，博采众长，融会贯通，獨立设计的中国自己的飞机型号，其中不乏不少先进的设计思想和技术，很值得称道。
　　例如，运１０采用高亚音速机翼根部的马鞍形成型技术，比后来俄罗斯、乌克兰领悟到这种卓越的技术要早约２０年。运１０是我国第一架按世界通行的“适航标准”设计的飞机，而我国长期使用的是陈旧的苏联１９５３年的强度规范，因此，在很长一段时间，运１０在技术上处于孤立地位。
　　去年互联网上一位自称是运７飞行员的匿名批评者说：“我敢飞螺旋桨的飞机，但是我不敢飞喷气的运１０，因为运１０的座舱没有红外照明，因此，”运１０下马是中国航空的福音。“这种说法是违反常识的，众所周知，红外线是不可见光，任何飞机都没有红外照明。我国过去的仿制型飞机的驾驶舱仪表使用过荧光照明或红光照明。运１０没有用这两种装置，而是采用有利于长时间夜航的”导光板照明“，这是世界大型喷气飞机通用的方法。
　　我国航空工业搁置运１０，不抛弃自有型号的研制，一门心思扑在与西方国家的合作工程上，一再声称“甘当小学生，愿意老老实实学，恭恭敬敬学”。但这种谦逊换来的并不是对方的尊重，而是对方得寸进尺，漫天要价，向我方索取高额的“技术转让费”。我国在８０年代支付高额“技术转让费”学得的一点诸如喷气运输机的地板和舱门的初步概念，被我国航空工业官员奉若神明，列为与外方合作的重点收获，惊叹说：“真不简单！”但是尺寸和抗压能力比这还大的舱门和地板，早在１０年前就已经在运１０设计制造成功了。在运１０全机开发的技术中，舱门和地板只是很小的部分。运１０在１０年研制中得到的成果，比后２０年听课得到收获要广泛得多，深刻得多，重要得多。事实证明，自行研制中的老老实实的探索攀登，比合作生产中的恭恭敬敬的听课模仿，更能实质性地推进我国航空工业的发展。当然，自行研制并不妨碍我们学习外国的先进技术，这是不言而喻的。
　　在我国航空工业发展史上，运１０设计班子是研究范围最广、研究深度最大的一支队伍。这支队伍收集的各国喷气运输机资料、各国民用飞机设计计算机软件（包括联合国国际民航组织的计算程序）、世界各国适航标准（翻释出版数百万字）之多之全，是空前的。运１０的试制是对我国原有的狭隘封闭的技术基础一次带根本意义的“改革”，是技术思路向世界开放、汲取国外先进技术的大举措，是我国运输类飞机产业从“仿制生产”向“自主开发”转变的里程碑。
　　对我国航空工业发展思路的这种改革开放的阻挠和反对，不能认为是代表社会进步的方向，不能认为是代表科学技术和生产力发展的方向。
　　四、“由于没有完成便不应完成”不是理由
　　有一种反对议论，说运１０没有取得“适航证”，研制并没有真正结束，因此应该加以抛弃。
　　运１０由于被中断了经费支持，飞机全部试验工作从而研制工作没有最后完成。主要是第一，结构的疲劳试验没有来得及进行；第二，我国当时还没有建立民用飞机的适航审定责任部门，因此没有对运１０进行适航审定试飞。但是疲劳试验的目的主要在于制定长期使用中的维修计划，而适航审定是适航责任单位的任务。运１０飞机本身就是以世界通行的适航标准为设计基准的。当然，在适航试飞中有可能发现飞机的某些可以改进的细节，这在航空行话中叫做“按摩”。按摩可以使人血脉通畅，但不治大病。飞机也是这样。世界上没有出现过大型喷气运输机在适航审定中发现颠覆性大问题而宣告设计失败的例子。
　　因此，世界各国都把新型飞机的推出总装厂房作为里程碑。至此飞机便进入试飞程序。而飞机的首飞，飞机的离陆，是飞机试飞过程也是飞机整个试制过程中的至关重要的环节。运１０完美地完成了首飞，并且进一步成功地试航到我国许多有代表性的城市。这标志着运１０试制工程获得根本性的成功。人们无视当时的具体的历史条件，用“没有取得适航证”，求全责备，作为否定运１０飞机的口实，是没有道理的。因为运１０并不是因有技术缺陷而“不能取得适航证”，而是客观条件不具备，没有来得及办。
　　其实，运１０是我国研制深度最大的喷气运输机，是进入大学，通过了毕业考试，但还没有办理毕业手续、拿到毕业文凭的飞机。波音公司的总裁也赞许说：“你们毕业了，我们只不过比你们早毕业几年”。应当指出，航空工业某些指责运１０没有拿到毕业文凭，因而主张将其废弃的人，他们极力主张上马的型号，在开发阶段上连小学的门都没有入。真是偏见比无知离开真理更远。按照他们的逻辑，所有新上马的型号都应该废止，因为这些飞机都没有事先取得适航证。
　　五、运１０是我国发展大型飞机来之不易的基础平台
　　还有一种反对议论，说运１０的型架已经销毁，恢复运１０需要重新做工艺准备和生产准备工作，不如重新设计一架飞机。按照这些人的逻辑，似乎研制一架运１０这样的技术规模的飞机，主要的工作是工艺、生产准备，而不是研究试验。这种议论是不值一驳的。就成本的角度来说，在运１０这种量级的大型飞机中的研制工作中，工艺装备的成本只占全机研制成本的２８％，用２８％来推翻７２％，犯了因小失大的错误。从技术含量的角度来说，工艺装备使用的是常规技术，是我国早掌握了的，我国许多工厂都可以承担其生产任务。飞机研制技术是核心技术，包含着大量的高新技术，其中不少需要通过会战攻关才能掌握。
　　在运１０研制过程中，先后从中国科学院、航天部门、空军、国防科研院所、各航空大学、各飞机设计部门和工厂以及其他相关单位抽调人员，我国所有重要机型（包括战斗机、轰炸机、运输机、水上飞机、直升机和无人机及其他机种）的研制或仿制队伍都抽调了人员，参加运１０的研制队伍。运１０研制队伍是一支以大型喷气飞机为主要产品对象的专业研制队伍，这支队伍汲取了我国所有飞机型号的开发经验。
　　在研制的各阶段，曾经召开数十次全国性的技术会议，许多科学家、学科带头人、资深教授和技术专家们都参与研制中的各种问题的讨论，重大课题组织攻关小组进行技术攻关。运１０的研制成功，经过我国广大科研人员１５年的含辛茹苦，大力协同，会战攻关，严密论证，我国拥有无可争辩的知识产权。在运１０研制工程中呕心沥血的科学工作人员中，不少是我国学术或工程不少领域的开拓者和带头人。在运１０停摆的２０年中，这些同志有的已经带着事业未竟的遗憾离开了人世。他们的学识和才干，他们的视野和心胸，没有经历过开拓性奋斗的人一时是很难企及的。运１０是我国几代航空人聪明才智的结晶，是我国科技界和工业界联合奋斗的成果，是属于中国人民的宝贵财富。
　　运１０机型是一项多学科高科技交叉的综合性工程成果。如果在这个成果基础上做承前启后、继往开来的发展，成功率要大得多，并且能使我国大型飞机产业顺利过渡到具有机型开发能力的阶段，从而在一个重要的战略方面，为我国保留不受制于人的自主空间。如果抛弃已有的成果，另起炉灶，重新设计类似的或更复杂的新飞机，牵涉技术面非常之广，难度非常之大，时间非常之长，费时费力，在激烈的国际竞争中，充满着失败的风险。
　　在１９８１年的全国论证会上，以中科院吴仲华院士为首的全国著名航空专家曾经大声疾呼地建言，运１０“工程不能停，成果不能丢，队伍不能散”。运１０的成果今天也只是被搁置，并没有丢失。只要捡起来，采纳我国这些年掌握的航空新技术加以改进，运１０可以建设成为我国第一个高亚音速长航时的空中载重平台，首先用于货物运输及军用特种飞机的多个方面的开发，进而衍生出一系列的改型，或发展成新型号。我们可以用当年从全国调集有关人员的办法，来补充和加强现有的研制队伍，承担此项任务。
　　这支队伍是很不容易才集合起来的。３０多年来，在几代航空先行者的领导和薰陶下，这支队伍奋战在大型喷气飞机战线上，研制成功运１０，负责总装过两种美国喷气客机，参与与美国及欧洲多种机型的国际合作工程，对大型飞机的和各种技术课题进行过长期广泛而深刻的钻研，取得一系列重大的科技成果，积累了丰富的经验。如果用所谓“东西整合”的办法来解散这支研制队伍，使这支队伍归于消失，那就不仅真正“丢失”了２０世纪７０年代我国来之不易的大型飞机研制成果，而且釜底抽薪，使我国民用航空工业的研制队伍断了香火，我国便真的倒退到零起点。
　　在５０年代我国初创飞机设计事业的时候，就形成崇尚科研开发、獨立设计飞机型号的优良传统。这种传统在我国研制的一系列新飞机型号中得到体现，并且取得了屡战屡胜的很好的成绩。我国的航空工业拥有强大的技术实力。研制运１０的骨干技术队伍就是从原航空工业抽调组成的。但是另一方面，我国航空工业长期来也存在着一种与生产力不相适应的陈旧的管理体制和发展理念，阻碍了生产力的发挥，造成屡战屡败的局面。如果在打着“整合”的旗号，抛弃我国航空设计事业中开拓奋进、求实创新、珍惜本国知识产权的优良传统，而保持和助长那些导致“屡战屡败”困境的因循守旧、盲目崇外的落后观念和落后的管理体制，用只见树木不见森林的工程哲学思想来指导我国航空工业的发展，那么，不管国家对航空工业投入多大的资金，即使再过几十年，也不会收到什么成效……殷鉴不远，２０世纪末叶“失去”的２０年的经验教训，值得我们认真记取。
　　我坚信，在２１世纪，獨立自主、自力更生的原则，改革开放、开拓创新的原则，“科技是第一生产力”的原则，终将成为我国航空产业振兴的主导方针。
　　作者是运十的副总设计师
　　作者:程不时