在剛剛閉幕的中國國際機床展上,某家美國公司的展品吸引了記者的視線,該公司展示的不是機床,而是用他們的機床加工出的一個飛機部件———進氣道。公司參展人員向記者解釋,之所以展示這一產品,是為了證明公司的技術實力,而不將他們公司生產的機床拿來做展示,則是“保密”需要。在各界關注中國“大飛機”項目重啟之際,國外機床制造商打出“大飛機”牌,真可謂用心良苦。 據了解,未來20年,我國需要購買民用客機2400余架,價值高達1970億美元,而主力機型就是干線飛機,再加上各類支線客機和民用運輸機,總價值應在3500億~4000億美元。“航空產業是高科技集成產業,它把工業領域最先進的技術都集成在一起。啟動‘大飛機’項目可以帶動相關產業的發展。”采訪中,眾多專家均指出“大飛機”項目的戰略意義。 “‘大飛機’的上馬勢必加速相關產業技術攻關的進程,這些技術又將延伸開來,帶動其他領域的技術革新。”中國社科院工經所產業組織室副主任劉戒驕認為,航空工業的技術發展及轉移,進而助推其他產業這很常見,但如何能高效優質地制造出‘大飛機’,且很好地進入市場,真正實現對其他產業的助推,這對產業組織方式將是一個很大的考驗。” 高檔數控機床成中堅 “大型客機的零部件數量有300萬~500萬之多。”北京航空航天大學飛行器制造工程系教授劉繼紅對本報記者說,“‘大飛機’是典型的復雜產品,該項目具有很強的產業拉動作用。” 劉繼紅認為,“大飛機”項目將推動裝備制造業的發展,加快高檔機械裝備的研制步伐。“飛機本身就是一個裝備,由很多其他裝備制造出來。”他說,“在研制‘大飛機’的過程中需要成套的大型精密高檔數控機床,比如組成機翼的大型結構件就需要機床具有多軸聯動和高速加工性能。據了解,現代飛機的主要承力結構如梁、框、肋和大型壁板等整體結構件的毛坯都是板材或鍛件,重則幾百公斤甚至數噸,但毛坯75%~95%的材料將被加工掉,因此加工工作量極大,飛機采用高速數控加工技術是一種趨勢。” 目前,我國的大型精密高檔數控機床還依賴進口,這方面的能力亟須提高。《國務院關于加快振興裝備制造業的若干意見》將高檔數控機床列為16個重大發展專項之一。 “高檔機床也需要基礎元器件的支撐,比如傳感器、高速精密主軸、齒輪等,在這方面,我國相關企業與國外也存在差距,有很大的提升空間。”劉繼紅說,科技部“十一五”科技支撐計劃中,就將包括上述元器件在內的眾多基礎元器件,列為機械制造技術突破和發展的重點。 為適應航空工業的發展,我國裝備制造業已經取得一些成果,比如研制成功面向飛機大型板類件加工的橫梁移動式龍門五軸加工中心,能對飛機機翼、渦輪、螺旋槳進行深加工。面向“大飛機”的一系列自動化裝備,在國防科工委的支持下也開始立項,最終成果將在“十一五”期間形成。 8萬噸重型模鍛液壓機的立項則初步體現了“大飛機”項目對裝備制造業的拉動。作為支撐國家大型飛機自主研制所急需的關鍵重型裝備,這個世界噸位最大的模鍛液壓機項目建設方案于今年4月3日通過專家委員會論證,并將在西安閻良國家航空高新技術產業基地啟動。 該項目除了有利于“大飛機”的研制,對我國大型鍛壓設備和大型盤件、結構件的制造也將起到推動作用。 航空電子產業待突破 “航空電子產業的發展依托于眾多重大項目。”北航航空電子重點實驗室副主任熊華鋼教授認為。“大飛機”、載人航天、繞月工程等航空航天項目將對航空電子產業有重要的推動作用。據了解,航空制造大國都加大了對航空電子的研究和投入,航空電子系統成本占軍用飛機總成本的40%,占民用飛機總成本的15%~25%。 “航空電子系統的特點體現在可靠性、多余度設計和系統實時性上。”熊華鋼說,“要在惡劣的環境下,具有‘自愈’、‘容錯’功能,還能保證消息通信傳遞過程中‘延時可控’。” “航空電子中軟件很重要,電子系統功能的實現主要靠軟件來完成。”熊華鋼說。世界航空電子系統的發展大致分為四代:普通單個系統、聯合式系統、數據綜合系統和先進綜合系統。先進綜合系統就是實現航空電子系統運行的內部模塊化,靠軟件整體上進行處理,國外幾個國家已經具備這種技術。而聯合式電子系統則比較獨立,只是顯示和控制合并到若干個綜合的顯示屏和面板上。“我國航空電子系統處在第二代和第三代之間。”熊華鋼這樣認為。 借著“大飛機”重啟的大好時機,熊華鋼認為我國航空電子產業需要實現幾個方面的提高:一是數字化模塊化航空電子總體設計技術。二是綜合的座艙和飛行管理技術,以實現飛行管理智能化。三是綜合的通信導航系統。四是適航審定特殊要求的鑒定技術。 熊華鋼認為航空電子技術勢必形成產業轉移,將拉動整個電子產業甚至其他產業的發展。比如飛機上的總線技術,目前也開始在汽車上采用,而汽車上早已使用的電控技術則是源于飛機上的電傳操縱。 復合材料加工核心設備尚空白 “材料、IT和電子等產業也將得到‘大飛機’項目的推動。”劉繼紅說,“為了使飛機輕量化的同時,又能保持其力學性能,飛機的復合材料化將成為潮流,逐漸替代鋁合金等傳統材料。”他認為,“我國在復合材料的研制上,還沒有解決工程化問題,只停留在實驗室層次,達不到大量使用的要求。”據了解,波音787用的復合材料已經達到50%,空中巴士A350客機的復合材料預計將達到52%。 “材料如何加工成零部件也是一個問題,其設備目前還在研制當中。”據了解,目前我國飛機復合材料構件成形技術中用到的關鍵設備全部需要從國外引進。從前面提到的那家美國公司對材料加工設備的“保密”,也可看出此類設備的重要性。該公司的產品為復合材料纏繞機、復合材料鋪蓋機,都是復合材料加工的核心設備之一。“我國復合材料的水平與國外相差10~20年,因此‘大飛機’項目的推動十分重要。” 目前,《國家中長期科學和技術發展規劃戰略報告》也確定將航空航天及大工程用關鍵結構材料作為我國高技術戰略八個重點領域的優先主題之一。 “計算機輔助設計和輔助制造最早就是從航空工業中發展而來,再延伸至其他產業。此次‘大飛機’項目也同樣有助于IT產業的發展。”劉繼紅表示,在軟件方面,我國主要是體現在“用”上,國外航空企業則注重個體研發。 比如一個飛機制造廠生產適合自己的軟件,然后逐漸推廣,從專業化形成通用化,用于其他飛機生產廠家。而我國一個飛機企業進口一套滿足其產品模型應用需求的軟件就需要上千萬美元,其他技術性更強的軟件則價格更高。 不過,劉繼紅也認為,我國制造業信息化的基礎比較好,比如,“十五”期間,國防科工委進行了飛機數字化工程的立項,有17億元的項目資金。現在有了“大飛機”項目的支撐,勢必在飛機數字化上要實現協同工作、數據集成。 產業發展法規應先行 劉戒驕認為:“‘大飛機’的研制和生產,必須采取市場化手段,要符合市場需求。這就要求研發機構轉變觀念,關注市場需求和航空公司對飛機的要求。在研發過程中,國內航空公司最好能夠介入,提出具體意見,以期產品產出后,更能夠符合航空公司的要求。 同時,在產業組織過程中,要合理分配利益。要建立公正、公開、公平的機制,把有實力的企業組織起來。要杜絕“混水摸魚”的行為。“大飛機”研制要有總體規劃,能讓企業有預見地參與。 中國工程院院士劉大響日前則建議國務院盡快制定大型民用飛機產業發展條例,將我國大型民用飛機產業的發展納入法制管理軌道。 他認為,條例應包括民用飛機產業的戰略定位、項目決策程序、領導和組織機構、產業隊伍建設、資金支持、科研計劃落實、監督審計以及其他扶持政策等基本內容。國家應制定相關稅收、金融、土地等優惠政策,支持大型民用飛機產業發展,鼓勵航空運輸企業優先選用國產大型民用飛機,為國產大型民用飛機產業發展提供必要的市場。