关于我国航空产业发展的战略思考
发表人: 发布于:2016-09-18 00:00
人类的航空梦想变为现实,迄今仅仅百多年,在历史的长河里只是短短一瞬。人类克服了自身的生理局限,借助机械装置,终于飞上了天空。回望航空的足迹,与三次工业革命密切地交织和互动。
18世纪70年代,作为第一次工业革命标志的蒸汽机出现,它被成功用于船舶和火车,大大扩展了人类在二维世界活动的范围。不安分的人类还想把这“万能的原始动力”用于飞天,因自身太重和提供动力不足,失败了;但1843年英国汉森的“空中蒸汽车”的设计与试验,分明昭示人类的飞翔已为时不远。
19世纪末,第二次工业革命发生,几乎与电力的大规模使用同时,以煤气和汽油为燃料的内燃机相继诞生;正是这一伟大发明,成就了1903年莱特兄弟的人类第一次有动力飞行,打开了人类在三维世界的活动空间。伴随第二次工业革命大约80年的全部征程,航空从活塞时代,步入喷气时代;飞机越飞越快,地球“越来越小”。航空的飞速发展,是第二次工业革命中的华彩乐章;这个最重要的工业发明及其背后的技术群,带给人类社会发展以巨大而深远的影响。
20世纪60年代开启了人类历史上的第三次工业革命。计算机和网络技术给航空器插上了信息之翼,动力、控制等技术不断取得新突破,推动航空跨进空天一体、高超声速和无人化的新时代。第三次工业革命还在继续,航空的进步是其重要组成,又得益于众多革命性新技术的支持,航空仍将加速发展。(我不认为如某些学者所言,第四次工业革命已经开启。)
值得注意的是,作为世界政治的大事件,早在第二次世界大战结束时,空中力量强大的美国(其全球海上力量,也已空基化,核心力量是航空母舰),取代了以航海舰队称霸的大英帝国;而在第三次工业革命浪潮初起之时,更乘势完成了航空产业扩张,成为了当今世界唯一的航空超强国,美国一国的航空销售额就占到世界航空销售额的一半以上;这一现象,同它也成为当今世界唯一的经济和军事强国,产生了极其密切的强相关、正相关。对于现代大国而言,可以毫不夸张地说:航空强,国必强;航空弱,则国必弱。
这一切,就发生在短短的两百多年时间里,前一百年,科学求证,探索试验;后一百年,飞速发展,形成产业。而在这历史的洪荒巨变中,我们在哪里?先是封建锁国,一枕黄粱;后是战乱频仍,一地鸡毛。新中国成立后,航空获得飞速发展,打下了体系化的基础,取得了令世人瞩目的成就。但我们还是错过了几次大发展、特别是民机发展和动力发展的历史机遇,若干航空研发项目的下马,令国人、也令我们航空人不胜嗟叹。以至于我们尽管已十分努力,今天还处于世界航空第二梯队(英、法、俄、德、加、意、日等)的末尾,这是不以规模论、而以产值、销售额、能力、水平等综合评价得出的结论。尤其是高性能发动机和民机的缺失,成为我们心中深深的痛。
我们曾经丧失驰骋蓝海的机缘,在飞上蓝天的进军中我们也只剩下了最后的机会。21世纪——航空业的第三个百年——现代航空业的第二个百年,应该成为我们中国人的航空世纪,这既是建成航空强国的进程,也是复兴民族、建设现代化强大国家的历史责任。
现代航空是一个恢弘伟大的大事业。我们所说的航空业包括航空工业、民用航空、军事航空、航空科研与教育。而航空产业是指以航空工业和民用航空为主体的一个产业门类,军事航空以及科研教育中的物化装备及综合保障,多归入航空工业,也属航空产业。在航空大国的航空产业中,就产值而言,民用航空大约是航空工业的2到3倍,甚至更高;带动就业的影响也更大。民用航空又分为公共运输和通用航空。公共运输以固定航路、航班,由经营性实体运营为特征,通用航空则可以是经营性的,也可以是非经营的,涵盖工业、农林渔业、环境保护与监测、科研与探险、救灾与救护、训练与培训、体育、表演、公务航空等,提供各种灵活的作业与服务;私人航空也属通用航空,直接由拥有者获得相应服务和享受。
大部分国家的航空航天是不分的。由于航天的市场化商品特征不及航空,在航空航天业产值中的比例一般为20%,而进入国际市场销售的则几乎全部是航空产品。我国的航空、航天是分别经营的;而航天部门所从事的业务,除空间探测、卫星及运载火箭等以外,相当部分是与航空重叠的大气层内产品的研发与生产,如各类导弹等。
恢弘的航空业、特别是航空产业,对人类社会的发展带来巨大影响;其中的民用航空,更带来不可或缺的福祉。以至于我们很难想象,没有了现代航空,社会生活会是什么样。而现代航空业的发展,仅仅是百多年的时间,并正呈现继续快速发展的态势,从历史发展的大势看,这是真正的朝阳产业。
关于航空的特质,有许多表述。我概括为四组关键词:战略性综合性、高技术高难度、高投入高风险、高附加值高回报。在说到“战略性综合性”时,又可总结为四个要点:综合国力之标志,利益竞争之焦点,现代国防之基础,国家利益之体现。在写到此处时,我不由得想起两个典型案例。
一是上世纪60年代,在大型民机这个领域,美国波音独步天下。即使是政治盟友的英国及欧洲其他几个强国,也不能坐视与容忍这种状况。于是,他们联合起来,组成空客公司,在诸国政府强力支持下,合纵抗衡,奋斗20多年,终于扭亏,又经十数年奋斗,成为与波音平分天下的世界大型民机第二大供应商。为什么?利益之所在,欧洲人需要一个强大的欧洲、特别是拥有强大航空的欧洲。他们深知,航空对科技与经济的拉动作用首屈一指。欧洲实施的一体化科技发展规划“欧盟框架计划”已实施了7轮,其中约三分之一都是与航空相关的项目。也正因如此,他们声称在2020年民用飞机领域的技术水准有望全面超过美国。
二是中国的大飞机,蒙受从上世纪60年代直到世纪交替之时,前后与麦道合作和AE100夭折等屡战屡败的惨痛经历。但民族的抗争精神从未泯灭,反而越挫越奋,终于升华为国家行为;在ARJ新支线之后,由大运和C919军民两型机组成的国家大飞机专项节节取胜。如今,ARJ已投入商业运营,大运已正式服役,C919也即将迎来首飞。为什么?也是国家利益之所在。我们不曾忘记,那场“风波”之后,因遭受制裁,我们的许多客机缺少备件而“趴窝”。军用飞机的国际合作更是屡屡受阻,发展步步为艰。前车之鉴,犹未能忘,航空之于国家的战略意义,绝非夸诞之语。
说到“高技术高难度”,我引了《美国国家关键技术计划》中一段话,称航空发动机是“一个技术精深得使一个新手难以进入的领域,它需要国家充分保护并稳定利用该领域的成果,长期的专门技能和数据积累,以及国家大量的投资”。这段话说得很精辟,被广为引用。而佐证“高投入高风险”时,一个典型的案例也来自发动机。罗∙罗公司在20世纪60年代研制其第一台大涵道涡轮风扇发动机时,由于对风险估计不足,采用未经验证的复合材料风扇叶片技术,造成研制进度拖延。在投入巨额资金后,不能按合同为飞机提供配套动力,于1971年2月宣告破产,由英国政府接管,实行国有化;而后重获生机。一台发动机的研制失败,就可以导致一个财力雄厚的跨国公司破产,这是何等大的风险。后来在发动机研制中,特别强调采用成熟技术,普遍推行国际合作模式,以规避经营风险,皆源于此。
航空产业对经济发展影响的定性分析相对简易,而定量分析较难。实际上,在进行战略分析时,也不必拘泥于精细数据;即使用到数据,也只需主要关心那些支持战略研究的宏观性、趋势性数据。国内有不少这方面的研究成果;英国牛津经济研究所《航空——真正的互联网》报告,也有深入的分析。总的来看,航空的影响体现在四个方面,即:
(1)直接影响,包括制造、维修、运营等主体内容以及机场建设、餐饮服务、时间效用等辅助内容。
(2)间接影响,指上述过程中投入的中间产品与劳务;主要体现为对产业的带动(材料、设备、燃料、食品加工等)和对就业的带动。
(3)诱导影响,是指由航空产业从业者的消费而诱发的经济产品。
(4)战略影响,特指维系安全、带动经济、形成战略与支撑作用而产生的影响,但该部分内容的定量化表征较难。
国际航空运输协会(IATA)报告,“2015年全球航空公司运送旅客36亿人次,运送货物5220万吨,货值超过6万亿美元。......实现直接收入7090亿美元,提供了261万个就业岗位;带动相关经济活动产生了2.7万亿美元价值,间接带动6300万个就业人口。”
依据这组最新数据,可以计算出,民用航空运输业的产业带动作用为7090亿﹕27000亿=1﹕3.8,就业带动为261万﹕6300万=1﹕24。考虑到在航空运输业领域,我国的基本情况和运行规律与国际上大部分国家相同,可以认为该数据对我国也适用。
关于航空工业的带动作用,我使用了中航工业发展研究中心利用投入产出法计算出的数据,并与2015年的实际数据比对。得出:产业带动作用为1﹕2.4,就业带动作用为1﹕5。
考虑到运输业产业规模二倍于航空工业,对于上述两组数据进行加权平均后,得出我国航空产业的产业带动作用为1﹕3,就业带动作用为1﹕15。这是两个重要的、可信的宏观数据。
虽然我们发展航空业的“国家禀赋”(国家禀赋主要指,需求、政府和大企业三大要素)明显有别于美国,特别是我们不具有全球范围的空中军事力量和军贸体系,但我们的航空产业发展仍然必须对标于美国。这是由于国土面积、人口、经济总量等国力要素,与美国接近,特别是2025年前后或成世界第一经济体,经济总量将达到20万亿美元规模。这就要求我们不能屈居第二梯队(该梯队有英、法、德、加、意、日等国)末尾或中间,而必须冲上该梯队之首,进而与美国同台竞技。在全力满足国内旺盛而庞大的需求的基础上,随着技术水平和产品性能的提高,争取在国际市场亦有较大的作为。
2002年发布的《美国航空航天产业的未来委员会最终报告》中,将航空航天产业的构成描述为以下三大体系:
(1)以战斗机、运输机、无人机、导弹为核心的军用航空体系;
(2)以空中交通管制、安全和环境管理为核心的航空运营体系;
(3)以民机制造、航空公司运营、通用航空、机场运营为核心的商用航空体系。
而在论述美国航空航天产业在国民经济中的地位时,该报告概括为:
(1)2000年美国航空航天产业产值占国民生产总值的9%,提供1120万个就业岗位;
(2)自20世纪60年代以来美国航空航天产业成为对外出口的支柱,是美国维持经常项目贸易平衡的主要工具;
(3)航空制造业已经逐步取代汽车、船舶、钢铁、家电,成为美国保持其制造业国际竞争力、维持大国地位的产业。
这是关于航空航天产业重要性的极为深刻的描述。我们应该借鉴该报告的研究方法和结果,认真考虑我国航空产业在国民经济中的地位,找出认识上的差距,确定追赶的目标,把应属航空产业的诸体系、诸要素充分而全面地列入战略策划。
关于中美航空产业的比对,我们可以使用2015年数据作进一步分析。2015年,美国GDP总值17.25万亿美元,航空运输业对美国经济的贡献占GDP的5.1%,带动就业1128万人;航空航天工业对经济的贡献占GDP的1.8%,带动就业170万人;通航业对经济的贡献占GDP的0.7%。三项合计,航空产业占国民生产总值的比例为7.6%,带动就业约1300万人。
而同期,中国GDP总值10.51万亿美元,中航工业产值约合600亿美元,中航工业以外的制造维修产值约100亿美元;民航运输总周转量850亿吨公里,加上通航,共约8000亿元规模,合1200亿美元。三项合计,航空产业占GDP比值约1.8%。
7.6%同1.8%两厢比较,4倍于我,这就是我们同对标国家的巨大差距,同时也是我们未来发展的巨大空间。
我认为“航空强国”应该包含两方面的涵义。一是航空业本身要成为与美欧同台竞技的强者;二是要以航空而强国,把航空业的扩张和发展作为现代化强国建设的引擎或强大推动力。
关于“航空强国”——设想到2025年前后,当我们成为世界第一大经济体的时候,我们应该有可能初步建成航空产业强国。其标志是航空工业按产值衡量走到第二梯队的前列;航空运输业按照年人均一次到一次半的客运量,成为航运世界最大单一国家市场,进而成为世界第一航空运输大国。2015年,我国客运量达到创纪录的4.36亿人次,占全球36亿总人次的12%,比例已经很大了,但是也只是平均每三个人乘坐一次客机,增长空间还非常大。
还有一个重要的利好消息,国务院关于通航发展指导意见提出2020年达到产业规模1万亿。当然,这个万亿规模的通航产业市场,还需要细分,需要落实。
综合这三个方面,使航空产业在国民生产总值中的占比达到5%,是完全可能的。它意味着,如果届时我们的国民生产总值达到20万亿美元,我们应该实现1万亿美元的航空产业产值目标,也就是6万亿到7万亿人民币。其中,运输业有可能达到3.5万亿到4万亿的规模,通航应更早一点实现1万亿目标,我们的制造业无论如何要攀登1万亿高地,当然这是指全社会从事航空制造维修的产出总和,不是中航工业一家,还包括中国商飞、中国航发、航天两集团以及其他从事航空产业生产的机构的贡献。
关于“以航空而强国”——是指充分发挥和放大航空产业对国民经济的支撑与溢出效应,推动现代化国家的建设。我们正处在一个经济发展转轨变型的关键时期,迫切需要振兴实体经济,振兴装备制造业,进行供给侧结构改革。作为高端制造业龙头、兼具战略性和支柱性的航空产业,具有不可替代的支撑与带动作用。而且,在实际上,中国航空制造业一直在发挥着这样的作用。航空制造业正从产业的形成区进入产业的扩张区。进入21世纪以来军民航出现井喷式发展的局面,不断带给国民以振奋和惊喜,显著刺激和正在培育新的项目和新的市场,从而形成持久、全面和旺盛的驱动力。中国的航空产业有着光明的未来,未来的军事航空和民用航空和在21世纪的突破与发展,都值得我们期待。从在国民生产总值中占比1.8%提升到5%甚至更高,连同间接和诱导影响,可望达到占国民生产总值10%的总贡献,不仅是必须的,而且是可能的;同时,从一个又一个新项目、新需求中激发的内生动力,可望有力驱动和带动相关基础工业、高新技术领域,创新发展,比肩世界,将使航空产业真正成为中国经济发展、科技创新和社会进步的强大引擎,这是我们的期望,也是我们的责任。
处在我国航空产业迅速进入战略扩张期这个历史阶段,航空产业的从业人员要和全社会所有关心航空的人士一起,共同去担当航空产业发展的新历史使命。这个新历史使命包括五大任务:
一是为国防建设提供先进适用的航空装备。我们要着眼建设信息化军队,打赢信息化战争;武器装备正呈现远程精确化、智能化、隐身化、无人化等趋势,太空和网络空间成为各方战略竞争新的制高点;为适应加速向信息化战争演变的战争形态,各军兵种将承担各自的使命任务,陆军——机动作战,立体防空,海军——近海防御,远海护卫,空军——空天一体,攻防兼备,火箭军——精干有效,核常兼备,武警——多能一体,有效维稳。这些分析和要求,都是公开发布的《中国的军事战略》(国防白皮书)中明确提出的。而所有这些的实现都有赖于航空装备的大发展。看一看美国全球军事力量的发展道路,和他们现在遍布全球的强大空中力量,就该知道我们在这一方面的使命有多么重要、任务有多么艰巨。
二是改变民用航空器研制生产的世界格局。在大型客机领域,现在是A+B,空客和波音,我们要为世界奉献一个C,Comac,中国商飞,或者放大的中国民航制造,A+B+C才是稳定的世界格局。成为世界第一民航运输大国已是指日可待,如果蓝天执飞的客机中,能有相当比例的国产飞机,那我们的民航运输大国将能真正变为民航运输强国。民用航空运输产业的定义,从来是包括运营和制造维修两部分的,这是研究与分析民用航空运输业的世界通用定义。尤其对我们这样的大国,如果没有自己强大的民机制造业,而只是去买别人的客机,以致仰人鼻息,受人掣肘,不管我们的航运规模有多大,都只能是跛脚之业,断不能称为航运强国的。这应该成为中国航空工业界和航空运输业的共识。
三是突破航空发动机的瓶颈和制约,业内业外的所有人都要理解航空发动机的艰难,全世界造飞机的大企业十数家,能造航空发动机的只有四家;俄罗斯只能算半家,他们的大涵道民用发动机在国际市场上没有份额。过去我们对航空发动机缺乏足够的认识,吃了很多苦头,走了一些弯路。现在,打破高性能、大推力涡扇发动机的瓶颈制约,打一场攻坚克难、彻底翻身的世纪战役,已经升格到坚强的国家意志层面,我们正在迎头追赶。我们对中国航空发动机事业的发展,既饱含期待,又人人有责。
四是迎接通用航空大发展的春天。比起美国,甚至比起许多发展中国家,我们的通航太弱太弱了。这种状况与我们的大国地位、与我国的综合国力和经济规模、与建设“以人为本”的小康社会等目标,极不相称。军民融合,军地一心,各方协同,共克时艰,迅速改变这种落后状况,是全体国民、包括守土有责的军人们共同的责任。我们一定能够找到兼顾国防安全与通航发展的空域管理新方案,尽快开放低空,向同样是资源的天空要增值、要财富、要幸福。
五是开创航空科技自主创新的新纪元。只有重视基础研究,关注前沿技术领域、特别是有可能带来颠覆性影响的技术发展,并且做到及时、准确识别与获取这些技术,将它们的最新成果用于航空,我们才可能不走老路、不是一味地跟踪学步,真正走上创新发展的道路。诸如,新能源、新动力、新储能技术、新材料、新飞行原理、新布局、新控制技术等,都需要我们航空人特别关注。而航空业以外的机构和社会力量,积极开展与航空密切相关的技术研究,有可能是参与航空事业的重要渠道和方式,同时自身也有望成为航空创新发展的新生力军,
当前全社会澎湃着航空热潮,全社会都在关注与进军航空产业,这比正在研发中的新机和正在孕育的新技术突破,更加令人高兴。不仅是在国家层面和产业层面,全社会的民营资本和民营企业也在这样做。我把这种现象归纳为四句话:责无旁贷的历史责任、军民融合的历史机遇,企业转轨变型的需要以及企业生存发展的需要。
民营资本投入航空需要解决的认识问题,我想到这么几点:防止“激励”的扭曲,克服认知的局限;要认识到高端制造业是立国之本,航空制造产业群又是高端制造业的龙头;目前的欠发展正说明潜力巨大,高风险高回报正说明它有一定的利润空间。我们不要期盼所谓的国家产业政策的倾斜,这带来的是不公平的社会竞争。最根本的是要相信企业家、投资家的战略预判和决断。
参与和投资航空有哪些重点和热点呢?关于航空器的整机制造,我建议先从中小型飞机和特殊的直升机,以及工业用无人机入手。发动机制造方面,主要关注中小型发动机的整机和发动机中的特殊部件制造,以及特殊工艺的专业化。关于系统和设备制造,包括各类传感器,VR和AR特殊设备,用于各种作业的载荷、载具、装具,以及碳纤维、特殊涂料、功能材料、3D打印用料、纳米材料等的研制生产,都希望民营资本进入。
根据我过去的工作经历,和对研发一线许多久攻不下的技术难关的认识,确需引入新的力量。我们的科技人员非常努力,但还不免力量单薄。而且长期相对封闭的工作模式,会带来技术上的思维定式,这是很可怕的。把这些难题、热点,向全社会公布,借以招贤纳士,引入国际最高水准或行业以外的专业团队、专家团队,或者是引入新的技术思维、推动形成新的攻关路径,这样做一定会收到效果。我国复合材料用碳纤维的开发,就有过这样成功的经验。大约十年前,山东威海的民企——拓展公司在没有国家投资的情况下率先研制出T300、T700碳纤维,一举打破国外的封锁禁运。目前,在日本东丽公司宣布研制成功第三代高强高模碳纤维的国际竞争背景下,拓展公司和其他几家国产碳纤维厂商都在继续努力,争取推出性能更好的碳纤维。 类似这样的航空急需项目,还有不少,亟待社会的关注和民企的参与。
关于航空训练和教育培训,包括资质获证培训、专业教育体验各级别的模拟器开发、各类仿真软件的开发,还有面向全社会,特别是面向青少年的系列教具、教材的开发等,也应高度关注。这个市场大的不得了。许多学校要求建立科技实践的实验室,包括航空科技实验室,有着极为迫切的需要。科普与科研同等重要,有眼光有担当的企业投入此类产品开发,将获得丰厚的市场回报,商业风险相对也较小。
最后,还要说到另一种参与,就是需要全社会都来参与的航空文化。航空本质上是创新的事业,航空文化是创新文化、探索文化。航空文化的核心是国民航空意识——仰望星空,探索航空奥秘,发掘空间财富;航空文化的基础是航空科技素养——拥抱蓝天,普及航空知识,热爱航空事业。全社会都来参与和培育航空文化之日,也就是我们我们的航空强国梦实现之时。
HANKS
致谢
在形成这些思路和观点的过程中,中航工业发展研究中心(ADR)的殷云浩、王战超、吴静敏、张合香等人给了我很多帮助,或提供校核数据,或凝练切磋观点,借此机会,向他们一并致谢。
本文作者|张聚恩
现任中国航空学会常务理事,中国航空工业集团公司科技委专职委员。
1969年8月毕业于北京航空航天大学电子工程系。
1969年至1992年从事航空科学技术研究和产品开发。
1993年至1999年从事航空系统工程研究和决策咨询,从1996年起任中国航空系统工程研究所总工程师。
1999年至2007年从事航空科学技术研究的规划与管理,任中国航空工业集团公司科技发展部副部长、部长。
2004年至2009年10月任中国航空学会秘书长。
本文转自公众号:航空学报
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