不该随风而去——运10飞机若干问题再议

来源:观察者网

2013-02-04 10:15

石豪

石豪作者

科研工作者、航空航天观察者

不久前,观察者网发表了张仲麟先生的文章《起于梦,终于梦——关于运10的若干问题》(以下简称“《梦》文”),从一位民航一线技术人员的视角,对运-10的技术问题尤其是安全性作了批判,笔者对此颇有共鸣。

然而对于《梦》文对运10技术落后以及下马的相关批评,笔者从航空科研专业角度和国家大飞机发展战略思考角度出发,有一些不同的观点。本文就五个话题与张仲麟先生就《梦》文中的一些观点进行商榷。从另一个角度观察这架中国大飞机下马带来的遗憾。

《梦》文中的运10独家图片让笔者印象深刻,这里也提供两张以前没有在网络上出现过的运10图片以飨读者

运-10飞机起飞瞬间,这个时刻曾让多少中国航空人泪流满面

《梦》文中的图片,其中红圈处为发动机仪表,本文作者质疑此处应为飞行工程师座位,不是《梦》文中所说的领航员

观察者网与《梦》文作者联系后,得到了这张图片,图中所示面板位于驾驶舱另一侧,表明这确实是领航员位置。运10作为中国大飞机开山之作,技术上相对粗糙是难免的

运10只能做领导人专机吗?——它可以是中国大型特种飞机的优秀平台

诚然,运10在设计上有作为领导人专机的要求,为了满足航程8000km的指标也在性能上做出了一些取舍,但其在洲际飞行中的性能是可以令人满意的:试飞中其基础飞行性能和稳定性数据与同级别的波音707-320C客机相当,且每座每公里油耗也与之相当甚至略优。

以笔者多年从事航空安全工作的经验来看,运10在试飞中的单位飞行小时故障数对于一架全新的飞机而言处于很低的水平。当然考虑到70~80年代普遍的试飞时数低,这个数字可能会随试飞推进有所增加,但这并不能掩盖运10在设计上的成功。运10作为一型大航程飞机,与专为中短程客运研发的波音737系列比油耗,本身就是不科学的,更何况考虑到中国在大型飞机研制上那少得可怜的基础,能够在10年时间内研发出这样一款飞机,并同时带动一大批相关产业的发展,这10年辛苦尤其不寻常。

尽管如此,在讲求经济效益和安全第一的民航看来,运10的确不是一款合适的飞机。与它性能基本相似的波音707到80~90年代就被新一代客机完全取代,中国民航不可能违背市场规律,去购买一款与已经全部退出市场的飞机性能基本没区别的新飞机。

此外,由于中国在大飞机领域的经验所限,以运7、运8、轰6服役初期的事故率来看,运10也可能在其使用初期出现安全问题,甚至可能会出现机毁人亡的严重事故。这对于任何一架民航机型,都无异于被社会舆论签发死刑判决书。

轰6飞机在其服役期间曾多次出现严重事故,尤其早期轰6成员多,逃生复杂,多次出现严重伤亡事故。但该机坚持发展至今

但对于军方来说,安全性上的缺陷并不构成否定一种飞机价值的全部理由,只要能在之后得到改进就可以接受。

在《梦》文中提到的英国“彗星”客机在其投入运营后因为金属疲劳问题发生极为严重的安全事故,其在民航领域的声誉完全被摧毁。虽然此后出现的“彗星”后继型号已经解决了安全问题,但它在民航领域再未取得更多建树,黯然退场。反倒是英国军方采用“彗星”5型客机作为其“猎迷”海上巡逻机的平台,一直用到2011年才退役。其安全性还好于英国长期使用的“火神”战略轰炸机。

英国“彗星”客机1954年连续发生坠机事故,声誉受损。其开发厂商德•哈维兰公司因此破产

2011年,英国“猎迷”海上巡逻机最后一次飞行,机首处有纪念这次飞行的特别涂装。该机实际上是从“彗星”客机发展而来的

不过,运10也无法如部分网友所说那样取代运8和后来的伊尔76在中国军事空运领域的地位,它的下单翼布局决定了它不具备野战机场起降能力,也不能安装大型首尾舱门,更不是一架理想的跳伞飞机。在运输领域,它基本只具备运送散货和人员到有良好设施的机场的能力。

但运10在设计上的取舍,恰恰为其发展为军用特种飞机平台奠定了坚实的基础。运10的大航程和全加压客舱使其能够改装成预警机、加油机、电子侦察机,这些飞机是现代空军的“力量倍增器”。

1992年设计完成的运8C飞机上实现了气密货舱,具备了改装为特种飞机平台的可能。此时距1975年运-8首飞已过了十余年

运10下马后,中国空军特种飞机领域面临尴尬的局面:我军拥有的长续航能力飞行平台只有运8和轰6,前者脱胎于苏联安12运输机,其货仓不是气密结构,要高空飞行的话乘员就得穿着高空代偿服;后者仿制自图16“獾”式轰炸机,内部空间狭窄,改装余地有限。缺少合适的大飞机平台使得中国空军在发展特种飞机时捉襟见肘:加油机只能利用轰6改装,电子战飞机只能等待气密型的运8研制成功,预警机更是要从本身就不富裕的伊尔76型运输机中抽调。

从波音707说起——大飞机发展中的先军后民道路

在发展大飞机领域,西方国家往往是走“先军后民”的道路。事实上,至今为止成功实现“先民后军”的,也只有在欧洲成熟航空工业基础上发展的空中客车公司的系列飞机。民航在安全领域的极度重视当然是为人民生命财产负责,但也导致了民航在新飞机发展上的保守倾向,在新一代客机发展问题上这一点体现非常明显。观察者网近段时间对民航领域多有关心,《停飞波音787,中国先知先觉?》一文就提到过这一问题。民航客机不是一个还在技术探索期的国家发展全新大飞机初期合适的发展目标,今日的中国新大飞机项目首先发展军用运-20飞机也显然是吸取了当年的教训。

美国的波音707的发展就是“先军后民”发展的典型。C-135是波音公司为满足美国空军“轰炸机进行空中加油时不必降低飞行高度”的要求而研制的一款空中加油机平台。这款飞机大量进入美军服役后,波音公司在在其基础上变更了机身设计,开发出波音707客机并取得成功。

美国KC-135最初是为了满足为B-52战略轰炸机空中加油的目标而开发的,该机是波音707的前身

C-135的发展型包括了总统专机、空中战略指挥机、预警机、电子侦察机、雷达监视机等。即使在波音707已经退出民航市场20年后的今天,C-135仍然是美国空军最重要的特种飞机平台。

现代美国E-3“望楼”预警机,该机已经更换新型发动机,留空时间等性能大大提高。翼尖有电子对抗吊舱

较为早期的E-3预警机,其发动机仍是JT3发动机,与波音707相同

前文提到的事故“容忍度”问题是采用“先军后民”的重要因素。同样是坠机事故,英法“协和”客机安全运营几十年,一次轮胎爆破导致空难就彻底结束了这高傲的“白天鹅”的生涯。而美国V-22倾转翼飞机由于技术不成熟,多次出现机毁人亡的惨剧,美军仍然坚持继续发展使用这型飞机并将其部署在日本。可见,军、民机发展的舆论环境简直是天壤之别。

现代民航业界,一次重大事故就可能断送一个机型的生涯,安全运营几十年的“协和”飞机因为一次空难被彻底放弃

运10从总体设计上看就很接近波音707,如果能够走上和C-135相似的道路,我们可以有很多想象的空间。大飞机的军民两用特性是毋庸讳言的。张仲麟先生曾在观察者网发表文章《停飞波音787,中国大飞机会梦醒吗?》,其中专门提到C919飞机未来国产化后的军用前途的问题,相信在这方面也是有所考虑的。但是在《梦》文中却没有提到,不知是否限于文章篇幅的原因。不过,运10作为定位为民航的项目,要进入军方,在当时国内的体制下还是有一系列困难的,详细情况比较复杂,在此就不详说了。

 
       因陋就简与小步快跑——运10远超70~80年代中国工业水平极限?

 

《梦》文中,重点提及了运10在操纵系统上的问题,作为一型起飞重量达到110吨的大型飞机,运10采用的居然是以钢索滑轮为主的机械操纵模式,而且是采用气动助力形式实现操纵,这被看作是运10的“原罪”和一个可供嘲笑的地方。但据相关资料,运10的方向舵是液压复合舵机,气动助力系统只是备份,升降舵和副翼才是气动助力控制,此外襟翼的收放也采用液压系统实现。也就是说,运10在这一方面和其设计参考对象波音707并无区别。《梦》文中对这种操纵方式的诟病似乎是从课本上来的理论。实际根据波音707飞机飞行员的实际飞行经验,这套装置的主要缺点是操纵杆较为沉重,且飞行中做出控制动作到飞机响应中间有一定的滞后,但并未因此出现严重的安全隐患,否则波音707也不会被尼克松总统选为座机。

笔者认为,技术不先进当然有理由嘲笑,但是这也说明运10有继续改进的空间和潜力。根据波音707等的使用经验,气动助力系统实际上会采用复杂的辅助装置以消除《梦》文中形容的一些缺陷,整套控制装置的重量和复杂程度都要高于后来成熟起来的液压助力系统。也就是说,运10是完全有空间和重量余裕来进行“液压化”改进的。

从1965年开始试飞的波音727开始,波音系列飞机才是改用全液压助力操纵系统

对运10飞机操纵系统的继续改进,完全可以推动我国在液压操纵这一领域的研发能力。在我国,脱离了具体装机型号,没有任何一个研究所和生产厂家会在没有目标需求的情况下研发可供大型飞机使用的液压系统,计划经济时代如此,市场经济时代更是如此。《梦》文中也提到为运10改装液压系统的问题,但却只强调了运10改为液压操纵系统的投入和时间问题,却没有提通过这一过程收获大飞机液压系统研制经验方面可能的收获,恐怕有失片面。

“小步快跑”一直是中国军备研发中采取的办法。比如《梦》文中提到的歼10战斗机,总师宋文骢同志曾经说过:“歼10好比一个孩子,他现在18岁了,很快要参军,但是他正在兴旺的时候,你看他满脸都是痘痘,不好看,其实那是青春痘,这表明他很有活力,很有希望”,就道出了小步快跑持续改进的真谛。又如海军对052系列驱逐舰的发展,从当年基本型的“八国联军”设备到052B/C系列的消化吸收,再从中不断改进直至052D型防空驱逐舰的诞生,每一步都不算大,但都能看到实实在在的进步,每一次改进,都让中国海军距离“目标舰”更进一步。

更何况,运10与在那个狂热年代上马的其他项目在必要性和项目进度上是有区别的:除了《梦》文中提到的那些项目之外,中国当时还有640工程反导弹超级大炮、射程覆盖全球的东风-6导弹、曙光号载人飞船、灯塔号导航卫星……它们要么在技术上过于超前,甚至今天都无法达到;要么必要性不足,可以等财政情况好转了再行发展。但运10从必要性角度说,作为大型军用特种平台的地位当时无法取代;而从项目进度角度说,运10造出了两架原型机,而且数次进藏飞行,也并非055驱逐舰这样的纯粹“纸面”项目。所以,说运10超出当时中国工业技术所能实现的极限恐怕也不准确。

狂热的年代,中国曾有过一系列不切实际的研发计划。图中的歼13飞机方案是70年代提出的,要求其性能超过美国F-16 战机,这一目标直到2004年服役的歼10战机才得以部分实现

毕竟任何装备只有通过不断地改进才能变得更完善,更堪用。坐而论道是容易的,冷嘲热讽也是简单的,而真正的发展需要实实在在的做起来。

模仿对象落后就可以放弃努力吗?——不,放弃就不会有任何进步

80年代初期,就在运10试飞的时候,与之类似的波音707系列飞机正在准备停产,更先进的波音7X7(也就是后来的波音757/767)已经交付客户;欧洲与运十同时研发空客A300早已打入美国市场;苏联设计并不成功的伊尔86也已经投入运营——运10在技术上的落后导致进入民航的大门实际已被堵死是毋庸讳言的。军方当时由于经费和对大飞机平台的认识问题没有接手项目。在这两条前途先后亮起红灯之后,运10的下马看起来合情合理。但完全放弃运10,甚至上飞厂自行拆毁运10的全套工装则是完全没有道理的。更不用说后来对原本计划替代运10地位的麦道82引进项目也因为重视程度等多种原因而流产。

众所周知,民国时期,中国根本没有什么航空工业,按照后来成为东风洲际导弹总设计师的屠守锷同志的回忆:1945年他从美国寇蒂斯飞机公司回国的时候,国民党当局的航空工业部小如作坊,既定的方针是“买外国飞机”。

新中国接手的与其说是烂摊子,不如说根本没有什么摊子,在航空方面基础几乎为零,而具体到大飞机上,这个基础是确定的零。一个落后了百年的国家,想要用几十年时间走完西方发达资本主义国家一百多年的发展路程,这本身就是极其困难的事情。对世界先进水平的学习与参考就成了中国航空工业发展的必然之路。在战斗机方面,中国引进了米格-17、米格-19、米格-21的全套图纸技术资料和样机,在此基础上仿制出了歼5、歼6、歼7(基本型)。

半路插班的学生和班里一贯的优等生比起来肯定存在差距,但这个差距不是插班生放弃学业的理由,而应当成为鞭策他发奋的动力。我们曾经为歼10欢呼,今日为歼20流泪,我们看到自己的战斗机与那些“优等生”的差距缩短到很小,因此我们更不应该忘记中国歼击机从仿制到自主研发再到自主创新的过程,不应该忘记我们在学习中犯过的错误、走过的弯路,正是他们锻造了歼20的铁翼。为了让自己的战斗机比肩世界顶级水平,我们在初期有资料有参考的情况下,花了整整60年,那么我们一无所有的大飞机平台要花多少年呢?

《梦》文拿运10与印度的阿琼坦克、阿卡什导弹相比,认为项目仿制原型选择上的不合适,以及项目要求与国家工业技术实力的脱节导致项目拖延。然而这只是问题的一方面,印度这些项目真正的问题在于,这个国家没有自主提高本国工业技术实力的途径。但中国是不同的。中国“吃透”米格21也用了20年时间,生产持续到今天。按照这个思维,歼7也是一个应该在80年代“割腕止损”的“累赘项目”?

中国吃透米格-21用了20多年时间,直到80年代还有生产2000架图中的歼-7III战机的计划

航空工业水平的提高不是在嘴炮和嘲讽中得来,更不会“民主”之后蹦出来。它只能通过一代代航空人的不断试验得来,通过一种种型号的研发积累得来,通过一次次勇敢的试飞得来。这个道理,是航空人摸爬滚打60年得出的,没有实打实的研发和试飞,不去走完整的型号设计流程,不可能拥有自己的大飞机平台。落后不是放弃的理由,因为现在的落后是暂时的,而放弃就是永远的落后。

如果当年哪怕仅将运10作为一个“验证机”项目保留下来,进行长期持续的试飞,其意义也是非常重大的。但奈何这一项目终究化为镜花水月一场空,这一决策其中的得失,值得我们今天好好回味。

运10的“活路”何在?——大飞机技术验证机平台

说来说去,运10下马还是因为“钱”。正如《梦》文中所说,当时国家财政紧张,同时又有无数个项目需要往里面投钱,运10全机14个大系统共435项成品和附件中有305项需要重新研制,它的配套发动机涡扇8更是迟迟不能成熟,需要从美国进口JT3D发动机保持试飞。80年代经济的困顿决定了一批项目的下马,这是我们在今天看来也无可奈何的。

然而在笔者看来,运10应当成为中国大飞机技术的验证机,应当走完研制流程并且尽可能保存科研团队,将研发成果应用到其他型号和领域中去。人才的重要性不必赘述,应当是科技工作中的核心,没有人才就没有研发和创新。运10研制过程中从全国各地调来了一大批技术人员,如果当年运10项目如此保留下来,这些人才就可能留在上海,上飞就可能成为除了西飞、陕飞之外又一个有大飞机技术的航空工业重镇。

然而运10的事实是:型号下马,人才大量流失,成果荒废,连带停滞了一大批相关的技术产业。

当时的决策者由于时代和认识限制未能认识到大飞机平台的重要性,彻底终结运10项目,这不能不说是一种“近视眼”。当然,在那个连歼10都被某些决策者称为“钓鱼骗钱”项目,险些随运10而去的年代,运10的悲剧也不算什么。我们可以买二手伊尔76,可以改装运8和轰6。是的,我们可以这么做。那我们就不要抱怨研发团队的流失,不要抱怨为什么ARJ21还在西北某基地进行漫长的试飞,不要抱怨为什么C919的节点一改再改,不要抱怨运20为什么直到现在才出现——因为,这就是近视眼的代价,这就是不投入的代价。

曾经的运9方案(上)与美国C-141“运输星”(下)相比毫不逊色,在航程、载重量上甚至高于运20,是典型的脱离实际的拍脑袋方案

在任何高技术领域,这条原则都是通用的,那就是:“不怕慢,就怕站。”

运10的悲剧不能不说是时代的眼泪。我们不应该忘记,工业技术的发展从来都是靠持续的巨大经济投入为基础,而运10恰恰生在一个国家无力维持庞大的技术研究摊子的时代,而它的定位不明确和技术落后的弱点也确实是它飞入现实的羁绊。我们只能想象,如果当年能为大飞机留下这颗种子,那该是什么样的景象。

我们今天站在运20边上,遥望商飞厂房外斑驳陆离的机身时,不应该忘记这段辛酸历史,不应该忘记今天运10飞机前无声的雕塑——“永不放弃”。

谨以此文与张仲麟先生和各位在祖国航空事业和工业领域努力的同行们共勉。

责任编辑:堵开源
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