中國大型飛機發展戰略研究報告
研制大飛機是歷屆中國政府都考慮和討論過的問題,并分別做出過不同程度的努力,但卻上馬下馬,屢戰屢敗。2004年,大飛機再次被列入國家中長期科技發展規劃的重大項目,表明了本屆政府振興民用航空工業的意愿。
大飛機項目的成敗關系到國家重大利益,有關這個項目的決策必須符合國家的長期戰略目標。為有利于國家的決策,北京大學政府與企業研究所所長路風教授去年底對中國大型飛機的歷史與發展戰略進行了調研,并于最近完成《中國大型飛機發展戰略研究報告》。該報告以學者的獨立研究形式,對大飛機項目的意義、歷史教訓以及戰略決策的原則等問題做出分析和建議。
報告分為三個部分,第一部分是為思考大飛機項目提供一個理論框架,通過對國際有關技術進步的主流理論進行概括,說明提高和增強中國的技術能力是經濟發展、政治獨立和國家安全的根本保證;第二部分是對中國民用航空工業幾十年歷史經驗的分析,總結出三大歷史教訓;第三部分在理論框架和歷史教訓的基礎上,闡明對發展大飛機工業的四項建議。經授權,本刊對此報告予以摘要發表,因篇幅所限,刪去理論性為主的第一部分,第二、三部分亦有節略。
此報告的調研和寫作得到郭麗巖(北京大學政府管理學院碩士研究生)和彭冬玲(中國科學院自然科學研究所碩士研究生)的協助。報告的觀點只代表學者的獨立立場,本著知無不言、言無不盡的原則,目的是從理論上和歷史教訓上澄清是非,為國家的重大決策提供思路。
首先應該明確的是,大飛機是國家項目,不是任何部門或地區的項目。所謂“重大專項”,指的是由國家提出、資助并為實現國家戰略目標而實施的項目。需要進一步明確的是,國家對于大飛機項目所規定的戰略目標應該是開發大型民用客機。航空工業幾十年來的爭論焦點不是軍用飛機,而是大型民用飛機,歷次引發上不上“大飛機”爭論的導火索都是中國要不要開發大型客機的問題。
上大飛機項目標志著中國經濟發展一個歷史轉折點的開始,標志著中國的工業發展從依賴外國技術轉向自主創新、從陷入低端經濟活動開始奮起向高端領域爬升。因此,這個項目的戰略目標必須從轉變中國經濟增長方式的意義上去理解。
大型民用客機是航空工業的王冠,技術最復雜,質量要求最高,涉及的經濟利益也最大。對于大飛機項目,國家戰略目標的實質不僅僅是開發出產品,而應該是以國家重大專項的形式動員全國的力量,建立起大飛機技術能力賴以生成、發展和提高的產品開發平臺,并以競爭性企業的組織形式,通過不斷的產品開發和技術進步實現產業化,最終在這個高技術、高附加值的工業領域形成與美國和歐洲的鼎足之勢。
與許多人所幻想的相反,技術能力并不能通過自由市場機制而自動獲得。原因在于技術能力是組織內生的,其重要成分只能來自經驗的緘默知識,所以,大量公開流動的技術信息與能夠利用這些信息的技術能力是兩碼事。此外,由于與先進國家的差距形成能力壁壘,后進國家的企業在對技術學習進行投資時會面臨巨大的風險。因此,正如所有成功實現趕超國家的歷史經驗所證明的那樣,技術能力的發展要靠高強度的技術學習、富于進取精神的企業戰略和堅定不移的國家意志。這既是在關鍵領域實施國家重大專項的意義所在,也是大飛機項目能夠成功所必須具備的要素。
大飛機項目如果成功,將振興中國的航空工業及其一系列相關的工業,將會在包括服務在內的相關領域創造出大量高收入的工作崗位。不僅如此,大飛機項目的成功還會使中國的空中力量發生質的飛躍,使中國在軍事上更為安全。因此,由大飛機項目所推動的航空工業技術能力的躍升,將不僅足以使中國在世界經濟中的地位發生結構性變化,而且將為保證中國的政治獨立和國家主權提供強大的手段。這是一個強國之項目。
大飛機項目涉及國家重大利益,是國家的重大決策。正是由于這個項目關系重大,所以也具有較大的風險。大飛機項目能否成功還要取決于若干因素,首要在于戰略決策是否正確。面對未來的風險,分析和總結歷史經驗是降低不確定性和避免戰略決策失誤的重要方法。本報告通過對中國民用航空工業幾十年經驗的分析,概括出與目前大飛機項目決策有關的三大歷史教訓,并以歷史為鑒,最后對發展大飛機工業的戰略提出四項建議。
中國發展大飛機工業的三大歷史教訓
新中國的航空工業有50多年的歷史,具有僅次于美國、俄羅斯的產業規模,全行業有50多萬就業人員,34個部級研究所、50個廠級研究所和100多個大中型企業,6個國家級重點實驗室和38個部級重點實驗室以及世界上最大的風洞試驗基地之一。但中國航空工業卻在民用飛機領域走了20多年被稱為“屢戰屢敗”或“屢敗屢戰”的道路。不理解這個過程的形成因素,就無以判斷當前各種爭論觀點的是非曲直,也無法把握面向未來戰略的決策原則。
理解中國航空工業的歷史,1970年上馬、1980年試飛成功而又于1985年被迫下馬的運10項目是一個繞不過去的歷史事件。運10是堪比“兩彈一星”的國家重大項目,分析其成敗的前因后果是理解中國航空工業存在什么問題的一把鑰匙。因此,本部分首先以運10項目為線索,分析和概括出有關中國民用航空工業發展的三大歷史教訓。
教訓一:運10下馬丟掉的不是一個產品,而是技術能力賴以發展的開發平臺
中國航空工業歷史上的一塊傷疤是運10。對于運10,過去有許多恩恩怨怨,現在也有許多爭論。但是,幾乎所有的爭論只是圍繞著產品的優缺點說來說去,卻掩蓋了更為重要的技術能力問題。例如,對運10下馬的一種官方解釋是:“1981年初,民航總局對運10型飛機研制提出意見,認為該機還有不少重大技術問題有待解決,其中如影響安全和經濟性能的全機疲勞試驗尚未進行,飛機性能還要通過大量試飛才能驗收,機上4大系統還缺乏試驗數據,有些機載設備還存在問題等等,繼續研制類似波音707型水平的飛機是否可取,需要斟酌。因此,1985年2月國家決定運10型飛機停止研制”。但從技術能力發展的角度看,這樣的解釋就像是說:一個剛開始學步的嬰兒,因為還沒有最后證明他今后是否能夠步履矯健,所以不許生存。
從技術能力發展的角度看,運10不僅是一個機型,而且是中國第一個大型民用飛機的產品開發平臺。也就是說,運10既是當時中國航空技術能力的體現,也是進一步提高技術能力的基礎。
任何一個有形的產品都會隨著出售給用戶而離開設計生產該產品的企業,但從開發一種產品的過程中所獲得的知識、經驗和技能不但不會離開原來的企業或工作組織,而且還會隨著連續的產品開發和改進活動而不斷增長。技術能力的發展不能脫離研發活動的物質對象,所以代表企業研發活動最終成果的產品設計就成為企業技術能力賴以發展的“臺階”或“工作平臺”,即我們所謂的“開發平臺”。
一個產品設計若成為開發平臺,企業就必須對該產品設計擁有知識產權,因為沒有知識產權就沒有對其進行修改和再開發的權利,也就不可能成為企業技術能力發展的工作平臺。中國航空工業曾經組裝過的麥道飛機和中國汽車工業通過合資組裝的外國品牌汽車都不是中國工業的產品開發平臺,就是因為中方沒有對這些產品設計的知識產權,不能對這些產品進行修改和再開發。獲得知識產權可以有兩個途徑,自己設計或外購產品設計,但有效的技術轉移要求技術接受方必須發展出相當的能力,而努力發展這樣的能力也就是自主開發能力生成的過程。
擁有自主的產品開發平臺對于技術進步和技術能力的發展具有重大意義。
第一,現有的產品設計體現了現有的知識基礎,由于存在這個基礎,所以開發者可以在后續的改進中大大縮小解決問題和搜尋新知識的范圍,從而大大降低在技術進步過程中無法避免的不確定性;
第二,現有產品擁有現有的客戶群,在現有的產品開發平臺上開發新產品有利于保持市場的連續性,降低市場的風險;
第三,擁有產品開發平臺可以選擇、試驗和集成各種新技術,帶動相關技術網絡的進步。像飛機這樣需要幾萬種零部件的復雜產品系統需要集成大量的技術,每個亞系統甚至每個單項技術都有自己特定的性質和特定的進步軌道。關鍵問題在于,如果沒有只能由終端產品所提供的應用可能性,上游技術的發展就喪失了需求動力。任何技術的進步都是通過解決問題而實現的,如果沒有應用的需要,也就沒有解決問題的動力,甚至連問題本身都無法提出。當一些人爭辯說,中國做不出產品(如飛機、汽車等)是因為基礎技術不行時,我們的問題是,如果不去自主開發產品,誰會去努力開發產品所需的上游技術?相反,如果進行自主產品開發,即使暫時不能掌握所有的技術,那也不僅可以外購,而且必然會產生開發這些技術的動力。由于終端產品是上游技術的應用平臺,所以如果沒有產品開發平臺,就沒有整個技術鏈條的進步動力;
第四,現有的產品平臺有利于建立起新的產品開發平臺。不僅是因為開發任何新產品都需要技術經驗的積累,而且是因為舊平臺可以幫助技術人員迅速把握新平臺的概念和參數應該是什么,減少一切都必須從頭來的成本和不確定性。例如,美國第一次開發噴氣飛機的嘗試是把噴氣發動機安裝在原來使用螺旋槳發動機的XP-59上,結果其性能并不比高速螺旋槳飛機更好。但這個實驗幫助美國工程師理解了飛機的整體設計為什么需要并如何因發動機的改變而改變,當專為噴氣發動機設計出來的XP-80飛機問世后,噴氣飛機的優勢就立刻顯示出來。雖然新的噴氣飛機開發平臺與舊的螺旋槳飛機開發平臺相比是革命性的進步,表現為技術跨越(即激進的技術變化),但這個革命性跨越的過程卻是連續性的,原因就在于技術的知識和能力只能是累積性發展的;
第五,產品開發平臺的存在意味著技術研發活動在組織上的連續性。在使用以科學為基礎的技術的工業領域,技術能力來自技術和產品開發活動,而不可能來自僅僅使用技術的過程。此外,技術能力發展的累積性同時決定了產品開發活動的不可間斷性。拋棄自主設計的運10而去組裝麥道飛機,雖然能學到一些生產知識,但卻因為沒有對產品設計的知識產權而喪失了產品開發平臺。喪失產品開發平臺意味著在產品開發層次上的技術學習過程中斷,必將導致開發團隊的解體和技術能力的消逝。
為拋棄運10辯解的人總說運10是模仿波音707開發出來的機型,到1980年代已經落后。事實上,運10不是波音707。即使運10就是波音707,那問題的關鍵也不在于它是否比波音727、737落后,而在于運10下馬后中國至今都沒有逾越甚至能夠勉強達到的產品開發平臺。如果中國保留了這個平臺,就可以在這個平臺上不斷改進,其結果必然是一方面使產品的技術水平不斷提高,另一方面使開發團隊的技術能力不斷增長。相反,放棄運10平臺的結果是中斷了中國民用航空工業進行技術學習的過程。我們以下圖來表示中斷技術學習的代價。
上圖描述了美國波音、歐洲空客和中國運10這三個民用干線飛機開發平臺的技術能力發展軌道,以便從概念上幫助理解丟掉運10平臺的后果是什么。
波音是世界民用和軍用航空工業的主導企業,但它在民用客機領域曾經是個后進者。1952年4月,波音公司決定開發其第一個大型噴氣式客機機型波音707,其原型機波音367-80于1954年7月試飛成功,但并沒有馬上帶來訂單。1955年,波音開發出707,最初在銷售上也輸給了道格拉斯公司的DC-8。波音吸取教訓,對原設計進行修改,加寬客艙并增加洲際航行能力。改進后的波音707(180座)于1957年試飛,很快獲得市場成功,打破了道格拉斯公司對民用客機市場幾十年的壟斷。此后,波音公司開發出一系列噴氣客機,尤其1968年投入航線運行的波音737,是有史以來最成功的客機機型,迄今各種改型加在一起已經銷售了4800架以上。
1965年,波音開始開發747。開發波音747的關鍵之一是發動機,在向通用電氣和英國羅爾斯·羅伊斯公司尋求發動機供應未果后,波音轉向普惠公司。由于機體龐大,普惠公司在開發發動機過程中困難重重,要求延期。波音不同意,逼迫普惠從現有發動機中擠出更多的動力,結果導致發動機過熱和超重。1969年波音747試飛過程中,使用了87臺發動機,其中完全報廢了60臺。但波音向用戶隱瞞了真相,直至后來運營成本大增的泛美航空公司宣稱起訴波音,并迫使波音每架飛機降價500萬美元私了。這期間,波音因不能按時交付飛機差點破產。直到1970年代中期后,普惠公司才解決了發動機的問題,歷經近10年磨難的波音747從此雄霸國際航線,在1980年代又開發了757和767。1996年12月,波音兼并了航空業曾經的老大麥道公司。
英國本來在發展噴氣式客機方面走在美國的前面,但早期開發的機型(如彗星號)連續出現事故,沒能獲得市場成功。考慮到各國單槍匹馬難以同美國競爭,1967年英國、法國和德國聯合上馬“空中客車”計劃,開發干線民用飛機。1970年代初,西班牙、荷蘭、比利時相繼加入該計劃。空客開發的第一個機型是220座的A300,但它從1974年首次交付使用到1978年之間,一共才銷售了38架。1978年春市場發生變化,燃油價格的飛漲和市場競爭使航空公司迫切需要客容量大、經濟性好的機型,A300成為受歡迎的機型,到1979年底訂單已超過300架,公司從此走上坦途。面對有利形勢,空客再接再厲,從1978年開始開發A310,首次采用超臨界翼型。此后又開發了A320,率先采用電傳操縱系統。由于A300和A310奠定的良好聲譽,A320在首次試飛前就空前地獲得了439架的訂單。從A300到A320,空客覆蓋了中短程、小載客量的干線飛機市場,形成與波音737、757、767和麥道80、90系列的競爭格局。但在中遠程干線飛機市場上還是空白。為覆蓋這個市場,空客從1987年開始開發A330和A340。1992年,A330首飛。A340于1991年首飛,是空客第一個采用四發動機的機型。2000年12月,空客開始研制A380,其座位數達到555個,并于2005年1月18日下線。30多年的時間里,歐洲空客追上了美國,促成了麥道的破產,今天已經壓得波音喘不過氣來了。
從上面的簡介中可以看到,波音和空客在其開發早期階段產品都不成熟,也都遇到過市場不確定性的困擾甚至挫折。當第一個產品開發出來后,只是通過在開發平臺上的不斷改進,才最后取得成功(從正式交付使用到獲得批量訂單都花了四五年的時間)。有了波音707,才有了波音系列;有了空客A300,才有了空客系列。相比之下,運10剛剛一飛沖天,卻被中國的一些人指責為“技術有問題”、“找不到市場”。
運10是傾全國之力而一舉建立起來的大型客機開發平臺,代表了中國航空工業技術能力的一次飛躍。在那之前,中國只自主設計制造過十噸級的飛機,而運10是百噸級的飛機。與十噸級的飛機相比,運10平尾的面積就達到其機翼面積的5倍;前者的機翼上一般有4片輔助翼面,而后者機翼上的輔助翼面卻要多達50片。
即使是這樣的數量級跨越,運10也沒有照抄,而是創造出來的。工程創造不可能憑空而來,必須建立在經受過驗證的技術基礎上。因此,先行者的經驗可以而且應該成為后進者的借鑒。但利用前人經驗的最優方式不是照抄,而是根據自己的產品概念進行綜合。運10項目上馬時,大型噴氣客機已經出現15年了,當時所有的相關技術都落入運10設計者的視野,但他們沒有照抄,而是創造性地利用這些技術。例如發動機的布局,前蘇聯圖104采用的是翼根式,英國三叉戟采用的是尾吊式,而美國波音707采用的是翼吊式。通過技術分析,運10的設計者首先否定了蘇式翼根式布局;然后制作出1:1全尺寸木質樣機對尾吊式和翼吊式兩種布局進行風洞試驗,最后選擇了翼吊布局。這個布局后來成為世界的主流布局,不僅歐洲和前蘇聯/俄羅斯的飛機也都改為翼吊布局,而且進入21世紀后新開發的飛機也仍然采用這種布局。又例如飛機最重要的空氣動力部件機翼,運10設計者對當時所能得到的蘇式、英式和美式翼型都進行了風洞試驗,最后選擇了英式翼型,致使運10的翼型在空氣動力性能上優于波音707。最可貴的是,運10的設計者本來都是在前蘇聯技術體系下成長起來的,但他們在開發運10的過程中卻一舉突破了傳統技術軌道的限制,使運10成為中國第一架按英美適航條例(CAM4b和后來的FAR25部)設計的國產飛機。
技術能力的獲得是組織性的和經驗性的,是從一個有關知識的使用和創造過程中生成的。開發運10而在技術能力上獲得的飛躍也是建立在過去經驗基礎上的。副總設計師程不時曾回憶說:“雖然運10飛機比我以前設計的飛機大了許多,但仍然有許多相通的東西。一般地說,當出現眾多矛盾時,如何保證優先級的問題重點得到解決的思維方法對小飛機和大飛機都是類似的。我在過去一些機型設計中的經驗和思考方法,為在運10的設計中處理問題帶來了很大的方便。我自己同時在運10設計中一面學習,一面運用,使原有的知識得到空前未有的擴大和充實。”設計師的這段話非常生動地解釋了過去積累的能力如何幫助了新產品開發,而新產品的開發又如何推動了新能力的生成。
運10的開發會聚了當時中國航空工業的各路精英,代表了當時中國航空工業所積累起來的知識、經驗和技能。這種積累起來的技術能力是開發運10的基礎;同時,通過開發運10這樣一個在技術復雜程度上產生數量級躍升的產品,又導致中國航空工業技術能力實現了一次大規模膨脹。運10是我國第一架也是惟一一架國產噴氣式干線大飛機,它的起飛重量達110噸、最遠航程達8300千米、最大時速達974千米、實用升限高達12000米,是迄今為止我國起飛重量最大、飛得最遠、飛得最快、飛得最高的國產客/運輸機。在運10項目上,采用新設計方法、新規范、新技術、新工藝、新材料、新成品附件的范圍和程度都是空前的。例子不勝枚舉,這里僅舉一例:設計運10過程中,中國技術人員開發出138個計算機應用程序,使運10不僅成為中國航空工業大面積使用計算機輔助設計的第一個機型,而且也成為整個中國工業使用計算機輔助設計的先驅產品。因此,運10項目典型地說明了什么叫做產品開發平臺以及為什么這種平臺對于技術能力的發展是不可或缺的。
毋庸諱言,運10的主要設計任務是給國家領導人乘坐的專機,8000多千米的航程是按照北京到地拉那的距離確定的。但即使因此而帶有任何“缺點”,那也絕不是應該拋棄運10的理由,因為她至今仍然是中國曾經有過的惟一大型飛機開發平臺。運10試飛成功后,同年11月28日英國路透社評價說:“在得到這種高度復雜的技術后,再也不能把中國視為一個落后的國家了。”擁有駕駛波音707飛行2000小時經驗的美國駐華使館武官參觀飛機后對中國設計師說:“凡是熟悉波音飛機的人,站在運10飛機艙門前看一眼就可以明白,運10不是波音飛機的復制品,機翼構型明顯是不同的。”當時波音公司的總裁對中國設計人員說:“你們畢業了,我們只不過比你們早畢業幾年。”該公司一位副總裁在美國《航空航天周刊》撰文說:“運10不是波音707的翻版,更確切地說,她是該國發展設計制造運輸機能力的十年之久的鍛煉成果。”奇怪的是,說運10抄襲波音707的人不是外國人,甚至不是波音公司的人,而是中國人。
正如前圖所示,扼殺了運10,中國就喪失了民用客機的產品開發平臺,其結果就是中國民用航空技術能力的長期停滯和倒退。但在同時,波音和空客在各自的產品開發平臺上連續改進和創新,技術能力隨著產品更新升級而不斷提高(前圖中兩者的能力曲線呈不斷上升趨勢)。于是,中國的技術能力與美國、歐洲的技術能力差距在過去20年間呈現出剪刀差的趨勢,越拉越大。這種不斷拉大的差距實際上就是中國再進入民機領域時所遇到的不斷抬高的門檻,它是可以用錢來衡量的:投資5.4億元人民幣開發出來的運10因缺3000萬元的經費不得不下馬,而今天在討論上大飛機項目時,多數人的估計都是要花300億和10-15年的時間。如果運10不下馬,即使迄今為止一架也賣不掉,這筆錢也足以在過去20年間保住運10平臺,使其不斷改進。依此類推,中國的干線客機如果再拖上10-20年以后上馬,那時的項目經費可能就要突破1000億元了。運10項目上馬時,中國在航空工業技術上與國際先進水平有15年的差距,今天再上大飛機,則有50多年的差距——這就是中斷技術學習和能力發展過程的代價。
能力萎縮的代價特別體現在運10的發動機上。在運10研制過程中,為了配套,上海一家工廠在模仿美國普惠JT3D型渦輪風扇發動機基礎上,最終制造成功用在運10上的發動機。在運10試飛期間,為安全起見,由運10裝載波音707使用的普惠發動機,而把仿制的發動機裝在波音707上試飛,效果很好。北京航空航天大學一位70多歲的航空發動機專家最近在回答中國需要多長時間才能生產出大飛機的發動機時說,不用50年,但需要30年。說罷他話鋒一轉說:“當年上海居然把普惠發動機造出來了,真是太不容易了。”據他說,當年上海造出來的鈦合金帶尖的渦扇葉片,30年后的今天,整個中國航空工業都無法做到,而上海造發動機的技術能力已經徹底消失,廠房和設備早已拆除,人員流散。
有人嘲笑那款發動機是仿制的,但這并不能降低那個成就的意義。事實上,噴氣式發動機是由英國和德國分別在第二次世界大戰前夕發明的,其他國家都是從仿制開始。美國1941年與英國簽訂仿制英國噴氣發動機的協定,同年10月,英國把一臺未裝配的發動機和一系列圖紙資料提供給美方指定的通用電氣公司,并派了一個技術小組協助美方仿制。即使有了這樣的幫助,美國通用電氣公司仿制的發動機及其改進型也是直到1944年初才趕上英國發動機的性能水平。前蘇聯在二戰前也開始研制噴氣發動機,但直到戰爭結束也沒有研制出來。戰后,前蘇聯利用繳獲的德國資料和設備,在德國技術人員的幫助下很快仿制出了噴氣發動機,1947年又通過貿易談判從英國購買了幾十臺噴氣發動機并開始仿制。
關鍵不在于是否仿制,而在于是否進行了技術學習。美國人仿制英國噴氣發動機時,有英國技術人員帶著圖紙和技術資料來手把手地教;前蘇聯在仿制噴氣發動機的過程中,把德國工廠連人帶設備搬到烏拉爾和古比雪夫等發動機工業基地,把俘虜的德國技術人員集中起來,命令他們提供技術知識、經驗和管理方法,蘇聯人甚至要求德國設計人員把產品重新從頭設計一遍,以幫助蘇聯人從復原過程中掌握技術訣竅,前蘇聯花了5年多的時間完成了從仿制到自主設計的過渡。相比之下,上海當年只憑著自己對原產品的逆向工程就造出能夠使用的發動機,其中的技術學習肯定只多不少。
通過上述分析可以清楚地看出,運10的下馬標志著中國大型客機開發平臺的喪失,而事實也證明中國民用航空工業的技術能力由此而陷入萎縮狀態。單純從產品的優缺點角度來討論這個問題,只能是推脫責任的做法。拋棄運10是自毀長城的行為,是一個永遠不能忘卻的歷史教訓。但是為什么要這樣自毀長城?
教訓二:分歧的根本點是依賴外國設計還是自主設計
二十年來的根本性戰略問題是什么?
圍繞著要不要上大飛機以及如何上的問題,相關各方已經爭論多年了。各種爭論主要體現在四個方面:①有關飛機大小的“干、支之爭”(先上支線飛機還是先上干線飛機);②有關發展大飛機平臺的“軍、民之爭”(先從軍用運輸機開始還是直接上客機);③有關生產的選址之爭;④有關航空工業發展道路的“自主開發與合作合資之爭”。這些爭論如此紛繁,難免使業外人士有點霧里看花的感覺。其實,混亂產生于這樣一種情況,雖然許多人聲稱是在討論大飛機的發展戰略,但其實是在討論戰術問題。因此,澄清思路的關鍵是區分清楚哪些是戰術問題,哪些是戰略問題。
從運10下馬到今天為止的20年間,中國民用航空工業發展的根本性戰略問題,就是要不要走自主設計的道路。從這個戰略基點出發,對上述各種爭論進行梳理分析就會發現:主張先上支線飛機的主要理由是中國目前還干不了大飛機,所以應該先易后難;主張先上軍用飛機的主要理由,是可以仿制已經購買的俄羅斯軍用運輸機。
回顧歷史,運10的下馬標志著自主創新的發展道路遭到否定,中國民用航空工業從此走上一條把希望寄托在依賴外國技術上的道路。運10剛剛試飛成功,原三機部(航空部)就有了替代運10的合資計劃。1981年2月三機部向中央財經小組上報《關于運10飛機進展情況和下一步安排的請示》,提出替代運10的方案是引進美制DC9-80飛機,但因民航總局不要DC9-80而未能立項。以后又由上飛從1985年開始執行與美國麥道公司合作組裝25架麥道82飛機的項目。麥道82是中國第一個整機合作項目,截止1994年先后共交付35架給航空公司使用,其中5架返銷美國環球航空。
當時仍然有人主張運10的平臺不應該被拋棄,提議在運10的基礎上發展一個新干線機型(類似波音737噸位的運16,裝載兩個發動機)。但這種想法因為已經開始合作組裝麥道82而“不必再議了”,自主設計的道路就此徹底堵死。
鑒于麥道82合作只是一個單純組裝外國飛機的項目,原航空部于1986年底提出一個通過國際合作來“開發”干線飛機的計劃,分別向波音、麥道和空客三大公司發出項目建議書,波音、麥道很快響應,但空客沒有回音。1988年,中方先與波音進行了為期四個月的聯合可行性研究。由于麥道82組裝項目的牽掣,最后中方還是決定與麥道合作,這就是1995-2000年合作生產麥道90的項目。麥道90項目被稱道的是其國產化率達70%,并獲得美國FAA生產合格證(PC)的延伸。但這種沒有自主知識產權的“國產化”實際上弱不禁風:1996年底波音兼并麥道公司后,于1997年在全公司范圍內關閉麥道90生產線,麥道90生產線只生產了2架就草草收場,麥道90項目血本無歸。而且項目尚未完結,波音就通知中方銷毀所有的技術資料與圖紙。
組裝外國整機之路走不通,就走零部件轉包生產之路,據說這樣可以學習技術、走全過程、培養零部件體系,從而擁有整機生產能力。但問題在于,加工工藝技術和零部件生產與總體設計和系統集成完全是兩碼事。此外,波音和空客對轉包生產控制十分嚴格,布局分散,任何一個國家都不可能通過轉包學到全套部件技術。“為了學技術”就必須不斷接受新的部件工作包,往往在前一個轉包沒有上規模收回成本的時候,就不得不開始接受下一個轉包。
當整機組裝和轉包生產的國際合作之路都無濟于事后,合資合作的“試錯”項目又從干線轉向支線飛機。1992年國家承諾撥款100億元后,航空工業部門提出100座的AE100項目,計劃通過謀求與國際知名商用飛機公司合作,通過獲得外國技術支持來開發中國的飛機平臺。但在中方采取甘當“小學生”的態度后,選定的合作對象空客公司卻要價越來越高,甚至在商務談判中每談一次都要收取“技術轉讓費”(因為要向中方解釋怎樣造飛機),最后久拖不決而不了了之,100億元的撥款在花掉一小部分后被國家收回。
以上是從運10下馬以后的20年里中國民用航空工業發展的簡單情況。其發展趨勢是,項目的座級越來越小(運10是187座,麥道82是147座,麥道90是150座,AE100是100座),但代價卻越來越高(運10實際投資5.4億,麥道82項目盈虧持平,麥道90血本無歸,AE100預算100億)。完全印證了前圖的邏輯。
放棄自主設計去依賴外國設計,中國航空工業就放棄了高端技術能力的發展。從合作組裝外國飛機的過程中,中國企業只能學到局部的制造技術,但學不到最重要的設計技術。更重要的是,這樣做就把自己的技術學習過程拱手交給外國人去控制,最后因為對方的翻臉而滿盤皆輸。明白了這些道理,就會明白為什么一旦走上拋棄自主設計去依賴外國設計的道路,中國民用航空工業會接踵失敗。
先上支線飛機還是先上干線飛機?
自從運10下馬后,歷次討論上民用飛機項目時,航空工業部門都會出現一種強烈的主張說,開發民用飛機應該從支線飛機做起,然后再過渡到干線大飛機。
干線飛機一般指100座以上、最大航程5000千米以上的客機。航空界沒有人否認干線客機是民機產業的主導產品,但一直有人主張把支線飛機當作發展民機行業的切入點。這種說法固然有一定道理,但經不住一個事實的拷問:中國不是曾經開發出來過能夠一飛沖天的運10嗎?即使從開發大飛機的技術學習角度來說,從運10平臺開始學不是也比從支線飛機開始學要更容易、更快、更有效嗎?上干線飛機并不影響同時上支線飛機,如果在飛機還沒有開發之前就斷定自主開發的大型客機沒有市場,只能說是心存恐懼,卻沒有證據說不會找到市場。
其實,力主先上支線飛機的真正原因不是自主開發干線飛機要比自主開發支線飛機難多少,而是對比于與國際寡頭正面相撞的大飛機,支線飛機的合作合資項目更容易談,更容易取得國際適航證,更容易購買外國技術,更容易出政績。
評判“干支之爭”的意義還要明確一個問題,即使掌握了開發小飛機的技術能力,也不會輕易地發展出開發大飛機的技術能力,因為兩者之間的技術性質有很大的不同。從理論上講,大飛機不是小飛機的簡單放大,因為許多空氣動力現象和結構力學特性要受相似率的制約。兩者之間的主要區別如下:
(1)在氣動布局方面,大飛機與小飛機的最大區別是需要空中可調平尾來平衡飛機,因為大飛機載重艙要明顯增長,其重量分布與小飛機有極大差異。此外,為了解決后掠式機翼起落、飛行中的下反問題,大飛機要采用小飛機上根本不需要的人工增穩裝置。一般小飛機機翼只需要四個活動控制面(兩個內側襟翼、兩個外側副翼),而大飛機需要50個以上的活動控制面。只有大飛機的設計才會涉及這些控制面所需要的結構、操縱機關、顫震緩解等復雜技術。
(2)就機翼結構布局來講,飛機在高亞音速條件下巡航需要采用大展弦比后掠機翼。大展弦比后掠機翼因為尺寸大,所以要犧牲一定的結構剛性,因此大飛機必須采用柔性機翼原則,在設計中必須更多考慮氣動彈性的影響,充分估計機翼制造的型架外形與實際飛行外形的可能差異,機翼的承力型式也必須使用整體壁板等結構技術。這些都是小飛機結構設計中不可能遇到的技術問題。
(3)大飛機系統布局和關鍵組件技術相當復雜。大飛機一般適合采用高涵道比渦輪風扇發動機,因為其排氣速度低、推進效率高、經濟性好、油耗小、噪音小。此外,大飛機的設計包括安置在機翼內的整體油箱,要裝載幾十噸的燃油,包括占機身全長的氣密艙、大功率液壓系統和電氣系統、大容量增壓空調系統,包括防結構疲勞、防雷擊、防顛簸和水陸安全迫降等各種安全措施,還包括客艙設施和生活設備等等。為了使承載極大重量的大飛機安全著陸,有效緩解著陸沖擊對機體和地面的沖擊,大飛機起落架設計完全不同于小飛機。最后,對大飛機的試飛技術、強度和靜力等試驗的要求也遠遠高于小飛機。
當然,支線飛機中有的屬于小飛機,有的屬于大飛機。但通過上述對比要說明的是,大飛機具有特定的設計問題,構成了特定的技術領域,因此開發干線飛機的技術能力不會從開發支線飛機的能力自然延伸而來,而必須通過開發大飛機的過程發展起來。
先上軍用運輸機
還是直接開發大型民用客機?
航空工業部門還有一種“傳統”:一討論民用飛機項目就會出現走“先軍后民”技術路線的強烈主張,即開發大飛機應該先從軍用運輸機開始,這樣可以避免市場風險,然后再在軍用運輸機的平臺上改型成為民用客機。與“先支后干”相比,“先軍后民”的理由似乎更充分一些,但仍然掩蓋了一個關鍵問題:現代航空工業的發展趨勢是軍用運輸機和民用客機之間在技術上的差別越來越大:
(1)產品設計的技術性能要求不一樣。軍用運輸機強調適應戰場作戰要求的短距起降,所以發動機剩余功率大;關心飛機速度但不關心耗油量,不太關注經濟性和舒適性,一切都為了戰爭的需要。與此相反,民用客機強調舒適性、經濟性、低噪音、低耗油等。這些不同的性能要求導致了布局的結構性差異。例如大型軍用運輸機的機身離地面較近,并且都是采用上單翼(即機翼布置在機身上方)。這是因為機身離地面近,方有利于裝卸貨物和部隊,同時軍用運輸機必須能夠使用條件惡劣或簡易的機場,如果不把機翼布置在機身較高的位置,機翼下的發動機就會過于接近地面,容易在飛機起落時因吸入砂石而受損。與之相反,民用飛機一般都采用下單翼,這樣機翼不會遮擋旅客的視野,而且由于機翼的遮蓋可以降低傳入機艙的發動機噪音。如此大的結構差異必然導致一個悖論:如果不改變軍用運輸機的總體布局,它就永遠不會成為在民用航空市場上有競爭力的民用客機,但從軍機平臺上改型的難度和工作量不會比從頭開發民用飛機更小。
(2)就設計標準而言,客機的安全標準比軍用運輸機要嚴格得多。客機強調“安全壽命”和“破損安全”,現在又有了“損傷容限”標準,其設計的首要原則就是保障生命安全,并且為了達到經濟性而在材料技術等很多方面必須妥協。與此相反,軍用運輸機為了戰爭需要而犧牲其他性能,在戰時一般沒有達到飛機壽命和自然破損極限就會被報廢,所以沒有“安全壽命”的概念。對于軍用運輸機而言,客機的一些設計標準并沒有意義,比如安全起落6萬次。
(3)兩種產品的經營機制完全不同。第一,產品概念的形成機制不同。軍用運輸機的產品設計任務由其主要用戶軍方提出或規定,不需要企業自己去冥思苦想。但民用飛機的產品概念必須由開發/生產企業根據自己對市場的判斷決定,所以面臨的不確定性較大。第二,贏利模式不一樣。軍品的研發和生產費用由國家全包,利潤按實際成本加5%計算,按照計劃生產而不用面對市場競爭。相反,民機必須面對市場競爭,研發和生產投資的風險極大。第三,產品成功的衡量標準截然不同。軍機需要解決的是有沒有的問題,是產品問題;而民機需要解決的是能不能通過出售產品而自我持續的問題,是產業化的問題。因此軍機生產和民機生產對企業在競爭戰略、管理行為、組織結構和價值取向方面的要求是完全不同的。
其實,“先軍后民”技術路線,仍然是想繞過開發大型民用飛機所必須馬上面對的自主設計要求,而從外購的軍用運輸機平臺開始仿制大飛機。但是,由于軍民兩者之間的技術和經營差異及其不斷擴大的趨勢,“先軍后民”的技術路線只能增加大飛機項目產業化的困難,而大飛機項目成功的最終標準恰恰就是能不能實現產業化。事實上“先民后軍”的技術路線反而比“先軍后民”更有利于技術的軍民分享——大型民用客機可以改裝為預警機、指揮機、加油機等特種軍用飛機,而軍用運輸機則很難改裝成為在民用航空市場上具有競爭力的民用客機。
總之,圍繞大飛機項目的爭論雖然紛繁復雜,但始終離不開一個根本點,就是自主設計和依賴外國設計的兩條技術路線之爭。中國民用航空工業走了20年失敗之路的根本原因是在自主開發上三心二意甚至否定自主設計。因此,國家面對諸多爭論做出戰略決策時,應該以對這兩條路線的選擇作為決策的標桿,因為這個選擇會使對所有問題的決策都有了依據。
教訓三:失敗的根源是組織和體制民航總局的作用有多大?
中國20年來民用航空工業的發展是一個失敗,用業內人士普遍的用語來形容,是“屢戰屢敗”或者“屢敗屢戰”。但很多人不愿承認,走上這條失敗之路恰恰就是從拋棄運10平臺開始的。那么,為什么要拋棄運10?
有一種解釋說,運10是“四人幫”搞的項目,所以運10下馬是政治原因。實際上,上運10項目并且放在上海是毛澤東提議的,立項是周恩來批準的,項目的協調是葉劍英負責的。與運10同時期的還有上海航天項目,不但沒有被拋棄,反而成為今天中國的驕傲。
運10的下馬離不開高層領導人的決定,這用不著諱言。從1976年“四人幫”垮臺到1980年代初期,國家領導人、政治路線和政策方針都經歷了劇烈的變更。運10試飛階段的許多政府領導人都是經歷了文革迫害而重新恢復工作的人,他們不可能十分了解在文革期間上馬的運10項目。回顧歷史,我們不能簡單地評價當時領導人的決策,因為存在一個關鍵的問題,即有關運10的信息是如何傳達給他們的。如果一方面領導人聽到的信息不符合事實,而另一方面這種不實之詞又源源不斷地灌輸給他們,那么這一問題就屬于體制性問題。
有人指責民航總局是扼殺運10的主要力量。1981年1月,民航總局向中央財經領導小組提交的《對國產運10飛機的幾點看法》中曾經明確表示不會購買運10,其理由是:“運10型飛機基本上是測繪仿造波音707-720型飛機,改換了機翼,縮短了機身,減少了起飛重量和商載。即使運10飛機達到了波音707型機的水平,也不過相當于六十年代初期國外第一代噴氣客機的水平”,“運10飛機還有不少重大技術問題有待解決,要能投入航線使用還要經歷一個較長的時期”,“目前還缺乏足夠的資料對其技術經濟性能恰當的評價”,這一表態直接斷絕了運10的市場前景。尤其是在1977-1985年期間擔任國家民航總局局長的沈圖因“嚴重違反外事紀律,以權謀私”而被撤銷中央委員職務的消息于1987年由《第十二屆中共中央委員會第七次全體會議公報》公布后,更給了一種懷疑以想像的空間:民航總局對運10的否定,可能有為大規模購買外國飛機鋪平道路的動機。
但問題在于,盡管民航總局的否定會對最終決策產生影響,如果國家決策人能夠意識到運10平臺及其技術能力的重要性,完全可以讓運10繼續試驗、改進下去,更不可能因為只差區區3000萬的研制經費而被迫下馬。事實上,到1980年代中期,以鄧小平在70年代末提出“科學技術是生產力”所引發的自主研發熱潮,已經讓位于引進技術和引進外資的“以市場換技術”熱潮。就在運10下馬前后,中國汽車工業中的紅旗和上海牌兩個產品開發平臺也被拋棄了。在這種大勢下,一個自主開發的運10平臺乃至本土技術能力的發展都在決策人的視野中變得無足輕重。
和平讓人麻痹,麻痹讓人分不清芝麻和西瓜。直到1991年的海灣戰爭,被美國空中力量所震驚的中國有關方面才又想到大飛機的重要性。但為什么在國家重視大飛機以后的十幾年中,民用飛機工業越輸越慘,而運10仍然被冷凍至今?這種疑問不能不讓人把目光轉向另一個當事方,即中國航空工業的行政主管部門。
航空工業主管部門的態度
運10項目起源于毛澤東和周恩來的提議。1968年早些時候,周恩來總理建議南方一個飛機廠發展像伊爾--18(4個螺旋槳發動機的運輸機)這樣的載客飛機,但沒有得到當時主管飛機制造的三機部的回應。1968年冬天“轟六”試飛成功之后,周恩來再次建議能否把“轟六”改造成一個民用飛機,仍然沒有得到三機部的回應。1969年,毛澤東視察上海時詢問上海是否可以制造飛機。1970年7月,毛澤東又一次到上海時再次指出,上海有比較好的工業基礎,應該有可能制造飛機,此后上海造飛機的問題提上議事日程。中共中央于1970年8月發出文件,決定上馬運10,項目的代號由此定為“708工程”。1970年9月,中央在聽取空軍和上海匯報設計思路時決定,運10項目的業務歸口三機部,但由上海市主持領導。當月,全國抽調的100多名設計師即全部到達上海。10年后的1980年9月26日,運10在上海試飛成功,研制費用總計5.377億元人民幣,其中研制費3.34億元,基建費1.747億元,上海市提供流動資金0.29億元。
然而,航空工業的主管部門卻一直對運10項目持反對態度。1980年籌備運10試飛時,一位航空部的副部長對上海市航辦副主任王允祥說:這飛機不能飛,飛不起來。但王回答說,“我是中國的第一批飛行員。我飛過多種航線,我能判斷什么飛機能飛,什么飛機不能飛。我認為運10可以飛。如果飛不起來,我甘愿接受批評;但如果飛起來了,怎么辦?”那位副部長說:“如果飛起來了,我就……”接著將手在自己脖子前做了一個砍頭的動作。結果不久,運10就一飛沖天。
運10試飛前,另一位剛剛就任的航空部副部長到上海組織全國專家進行技術審查。這位副部長來自基層,審查運10是他上任后的第一個任務。他在審查結論會上說:“來上海前,聽到關于這架飛機的種種傳說,感到主持試飛的任務不好辦。但是來了以后,實際看到的情況,與我以前聽到的完全不同。”
一個工業的主管部門如此對待一個本工業中值得驕傲的項目,原因只有兩個:第一,運10項目是在航空工業部的體制外進行的,這觸犯了計劃經濟體制下一個行業主管部門對本行業的壟斷權力。第二,運10走了一條自主開發、自主設計的道路,而航空工業主管部門的主導思維卻正好相反。為什么一個工業的主管部門反對自主開發和自主設計?回答這個問題就要分析這個工業發展的歷史路徑及其對產業文化的影響。
航空工業管理體制的組織邏輯
中國航空工業是在前蘇聯援助下奠定基礎的,“一五”計劃中前蘇聯援建的156個重點項目中有13個是航空工業項目。當時的做法是在中國迅速復制前蘇聯的生產工廠,按照前蘇聯圖紙生產前蘇聯設計的飛機。一般來講,高度技術密集型的航空工業是以設計為龍頭的,即使在實行中央計劃體制的前蘇聯也是如此,其航空工業是以中央空氣流體動力學研究院和中央發動機研究院為基礎研究中心,以各個設計局為產品設計中心,由設計局管轄實驗工廠,產品定型后才交給大批量生產工廠。由于當時的歷史原因,中國航空工業的建立是從生產工廠開始的,而且復制的還不是與飛機研發相聯系的“主制工廠”,而是前蘇聯的大批量生產工廠。由于中國與前蘇聯簽訂的“航空工業合作協定”中沒有由前蘇聯支援中國飛機設計的內容,所以前蘇聯只教了中國如何生產,而沒有教給中國如何設計。
先建立生產體系的歷史路徑產生了長遠的組織慣性,就是重生產、輕設計的傳統。1950年代中國面臨著美國的威脅,迫切需要裝備飛機。這種壓力不可能不使航空工業主管部門把工作重點放在盡快大量生產飛機上。從組織上說,以生產為重點就會更多地從生產部門提拔行政領導干部,加上建國后幾十年中不信任知識分子的政治空氣,所以設計人員在航空工業中處于沒有多少發言權的地位。這種組織慣性一旦形成,就使建立設計中心的設想和努力失去動力。
例如,1956年成立的第一飛機設計室原來被設想為中國航空工業的設計中心,由徐舜壽任室主任,曾經在英國參加過噴氣式飛機設計的黃志千和畢業于莫斯科航空學院的葉正大兩位工程師任副主任。時年不滿40歲的徐舜壽畢業于清華大學航空系,曾經在舊中國空軍中任航空技術教員,后到美國留學;解放戰爭期間,受哥哥徐遲和姐夫伍修權的影響投奔解放區參加革命,成為新中國飛機設計事業的主要創始人,他于1968年1月在西安主持新型飛機設計期間被迫害致死。我國早期自主設計的幾個著名機種——殲教1、初教6、強5等全都是在第一飛機設計室提出方案開始設計的,但到1950年代末,航空工業行政部門從強調現有機種的“專業化分工”出發,將設計機構配屬專門生產某種機型的工廠,直屬于原航空工業局的第一飛機設計室劃歸沈陽飛機制造廠。這實際上是把“設計”僅僅看作是生產的第一道工序(提供圖紙),甚至提出了設計為生產服務的口號。這種做法實際上取消了設計,而把技術力量用在維持生產前蘇聯飛機上,技術工作偏重工藝,形成生產—工藝—設計的輕重優先。
直到今天,中國航空工業仍未走出半個多世紀之前奠定的體制。這個體制的關鍵特點就是從來沒有以研發和設計作為整個工業活動流程的龍頭,或置于中心地位。重生產輕研發的傾向必然導致偏重生產現有產品或仿制現有產品,并因此而輕視設計和創新。1982年,航空工業部甚至把由聶榮臻元帥建議并由中央批準于1961年成立的航空研究院撤銷了,使其成為7個工業部中惟一沒有部級研究院的工業行政部門。公平地說,重生產輕研發的航空工業管理體制曾經為新中國立過汗馬功勞,在上世紀五六十年代那樣困難并遭受外部威脅的時期,這個工業生產出上萬架飛機,為國防做出了巨大貢獻。但大批量生產前蘇聯設計的飛機的傳統不僅導致重生產、輕設計的狹隘心理和價值觀,而且航空工業逐漸形成一種長期積淀的“產業文化”,其根本特點就是不相信自主設計。
不同的組織原則有多重要?
中國民用航空工業在運10一飛沖天之后所走過的歷程證明,迄今為止的失敗不是技術的失敗,而是體制的失敗。這個歷史教訓說明,大飛機項目要想在將來獲得成功,就必須突破傳統體制,實行新的組織原則。為幫助理解為什么不同的組織原則如此重要,我們舉出幾個不同工業的例子對比加以說明。
先看看航天工業。與航空工業相比,同屬軍工的航天工業具有兩個基本不同點。第一,中國航天工業發展的起點是1956年建立國防部第五研究院。后來的七機部(航天工業部)則是1965年在五院的基礎上成立的。也就是說,航天工業是先有研發和設計然后才有工廠,工廠生產始終附屬于研發和設計。第二,航天工業不可能從國外購買現成的技術和產品,也就絕了依賴外國技術的念頭。正是由于任何產品都要靠自己干,所以長期不懈的努力反而發展出來不比國外差的技術能力,并且形成了敢于在技術上突破的創新文化。幾十年下來,中國航天工業在導彈、衛星、運載火箭、載人航天等領域碩果累累,成為中國的驕傲。1992年,航空工業系統和航天工業系統分別獲得100億元的國家撥款。對比之下,航空工業因AE100項目的失敗而讓國家把錢收了回去,但航天工業卻用這100億和后來追加的80億,于2003年10月把神舟五號載人飛船成功送上天(100億用于“神舟”飛船、運載火箭以及中國載人航天工程的等七大系統建設,另外還用了80億元建設酒泉衛星發射中心的部分設施、航天員訓練中心、北京航天中心等設施),使中國成為繼前蘇聯、美國之后世界上第三個能夠獨立自主開展載人航天的國家。
可能有人會說,航天工業屬于純粹的國防工業,不直接面對競爭性的產品市場,有其特殊性。那就以通訊設備這個競爭性行業的例子來說明相同的道理。1980年代初,中國電信技術處于非常落后的狀態,而國際主流已經進入數字程控交換的時代。中國的通信設備不得不依賴進口,一時間中國電話網所使用的程控交換機曾全部被號稱“七國八制”(7個國家的8個企業,制式都不一樣)的進口產品所主宰。為了替代進口,原國家郵電部也計劃開發程控交換機,由當時郵電部第1研究所和第10研究所承擔。但即使是仿制也如此之難,以至于有些專家得出結論:中國人做不出程控交換機,其邏輯與今天航空工業的一些專家稱中國做不出大飛機如出一轍。但此話說出不久,業外的解放軍鄭州通信學院(以下簡稱鄭州信院)便開發出中國第一套萬門程控交換機,即著名的04機。
以鄔江興為首的鄭州通信學院研發團隊原來是從事計算機研究的,參與了1968年經周恩來總理批準立項的905工程——一個為軍隊配套而研制計算機的大型項目。百萬大裁軍后,鄭州信院的計算機研究項目于1983年下馬,研究人員把目光投向通信領域,于1986年開發出1024門的準數字程控交換機。他們的產品受到中國郵電工業總公司的注意,于是向鄭州信院投資300萬,委托開發2000門數字程控交換機。在研制過程中,研究者們后來決定干脆就直接開發萬門機。
為什么郵電部的專業研究所開發不出來的產品被業外的軍隊學院給做出來了?直接的原因在于雙方不同的計算機技術能力。數字程控交換機實際上大量使用計算機技術,與傳統的交換技術相比已經發生明顯變化。郵電部研究所的專長是傳統交換技術,所以研發數字程控交換機需要學習計算機技術,幾乎等于重學一個專業,更關鍵的是難以跳出傳統思維。相反,鄭州信院團隊的背景就是計算機,更重要的是,業外的背景反而使他們不受一些傳統思維的束縛,所以04機使用了許多非常巧妙的方案。
與運10的經歷非常相像的是,04機出來后一開始也遭到作為行業主管的郵電部的打壓。1989年11月,郵電工業總公司為了立項而在北京舉行的一個專家論證會上,絕大多數人對04機持否定態度,說它不是交換機,是計算機。1991年10月,鄭州信院完成產品測試后請求鑒定,但郵電部以沒有經過立項批準為由不給鑒定。然而,04機比運10飛機要幸運得多。由于是“軍轉民”的突出項目,04機受到了軍方的支持。在后來郵電部勉強同意的驗收測試中,專家評審的結論是04機達到80年代末的國際先進水平。
04機研制成功的一聲炮響,鼓舞了一群中國企業進入通訊設備制造工業。在04機于1992年進入市場后的幾年中,華為、中興和大唐相繼開發成功萬門數字程控交換機,華為和中興的程控機都與04機技術的自然擴散有關系。在不到10年的時間里,中國企業在電話程控交換機市場上走過了一條從低端產品市場向上爬升、由農村包圍城市、最終主導中國市場的道路。
但巨龍卻在這個過程中衰落了。原因仍然在于組織和體制。巨龍公司的組成是由鄭州信院加上原郵電部所屬的4個電話設備工廠和信息產業部所屬的三個工廠拼起來的。技術的源頭是在鄭州信院,而工廠沒有多少技術能力,只想拿來現成的產品多生產。也就是說,巨龍是一個在技術、生產和營銷上沒有一體化的“企業”。幾家工廠生產同一個技術來源的產品,在市場上“自相殘殺”,導致了質量和服務方面的缺陷。更重要的是,巨龍不能隨著市場的需求變化不斷開發新產品,技術進步的速度落在競爭對手的后面。
相反,深圳的華為和中興原來都是小貿易公司,但這兩家企業對技術的追求不折不撓,堅持以市場為導向的自主開發。正是在自主開發程控交換機所發展出來的技術能力基礎上,這些中國通訊設備制造企業才進入了移動通訊和網絡設備制造領域。今天,華為擁有2萬多員工,其中接近50%從事研發,而生產人員不足10%,每年投入研發的資金超過銷售收入的10%。華為的產品已經大踏步進入歐美主流市場,成為中國罕見的能與幾個國際巨頭比肩而立的高技術企業。
傳統體制下的既得利益者是創新的最大敵人。它們的例子進一步說明了一個普遍的道理,技術進步不是一個純技術的問題,而是一個組織性和體制性的問題。既然中國民用航空工業近20年的技術發展幾乎是停滯的,那么為什么在那之前的運10能在技術上獲得成功?其實就是因為一個簡單的事實,運10是中國航空工業50多年的歷史中惟一在航空工業行政主管部門直接管轄之外予以執行的項目。從技術上講,運10項目成功的關鍵,在于項目由地方(上海)協調的做法使運10的設計和研制擺脫了航空工業行政主管部門及其仿制技術文化的束縛,所以中國的設計師和技術人員才能夠進行一系列的創新,例如以工程綜合設計法采用寬體機身、發動機翼吊等等代表了民用客機發展方向的技術,以及按美國適航標準設計等等。即使是在文化大革命那樣的歷史階段,體制上的突破也能夠對技術進步產生巨大的作用,那么,中國民用航空工業要想在21世紀打翻身仗,就必須在體制上取得突破。
發展大飛機戰略決策的原則應該是什么?
今天,國家有意再上大飛機,卻面臨一個困惑:業外各方紛紛主張上,而本來是受益者的業內卻一片推諉。通過分析中國民用航空工業走過的曲折道路來總結歷史教訓,其目的不是追究歷史責任,而是為了使今后的決策不再重復錯誤。為此,我們在以有關技術能力的理論框架對三大歷史教訓進行分析的基礎上,對大飛機項目的決策原則提出四項建議,以供參考。
第一,國家要首先明確大飛機項目的戰略目標
航空工業是戰略性工業,關系到中國在關鍵領域的技術能力爬升,關系到國家安全。而大飛機項目是振興航空工業的一項重大舉措,當務之急是要明確戰略目標,即國家最終要達到的目的到底是開發軍用運輸機還是大型民用客機。
從任何方面的邏輯分析,國家的戰略目標都應該是開發大型民用客機。中國航空工業幾十年來歷次引發上不上“大飛機”爭論的導火索不是軍用飛機,而是大型客機。面對目前的紛爭,國家決策人應該毫不含糊地把“大飛機”項目明確定義為開發大型客機,以避免各種局部利益修改國家戰略目標。在存在一系列爭論的條件下,明確這個戰略目標立刻可以使決策人分辨戰略優先的選擇。
開發大型民用飛機具有獨立的戰略意義。軍用飛機當然重要,但完全可以把民用與軍用兩者分開來討論。上民用飛機項目不必影響單獨的軍用運輸機項目,而能夠產業化的民用大飛機則必將對國防做出不可替代的貢獻,不必非要把民用大飛機的戰略目標納入到軍用運輸機的項目中,“先軍后民”的最大危險就是把大飛機項目重新納入傳統體制之中。事實上,通過上民用大飛機項目來推動體制變革將是振興軍用航空工業的有效措施。
目標明確是任何項目得以成功的重要條件,因為由此就可以把握決策的優先級選擇。運10能夠開發成功的重要原因之一是毛澤東和周恩來對項目的目標定義得清清楚楚,就是造大型客機,所以才會有技術上的一系列突破。只有從一開始就明確大飛機項目的目標是發展民用客機,才能使民用航空工業的發展不再重蹈20年前失敗的覆轍。明確目標之所以如此重要,不僅是因為在技術路線、項目選址等方面的正確決策只能根據戰略目標來決定,而且是因為目標明確就可以對承擔責任者進行考核,不給畏難厭戰者和化公為私者以任何推卸責任的借口。大飛機項目是一個涉及到幾百億元公共投資的國家項目,絕不容許任何個人和任何組織把自己的私利置于國家目標之上。
第二,充分認識到技術能力的寶貴性,在培育大飛機的技術能力上要意志堅定,長期不懈
目前對大飛機項目的論證一般都是從市場機會開始,但如果從戰略高度思考大飛機項目,那么這種對“市場機會”的預測并不能作為重要的決策依據。與一般工業產品不同,發展設計和制造大飛機的技術能力需要很長的時間,產業化也需要很長的時間。相比之下,市場需求一定是經常出現波動的,現在預測10-15年后的市場需求數量不可能是準確的。不過只要中國的經濟繼續成長,中國對飛機如此之大的需求就會繼續增長。過去十幾年中,中國民用航空的需求增長是爆炸性的,花了幾千億元購買了1000多架外國飛機和其他設備,但這個市場現在被波音和空客所占據。中國航空工業能不能打破這種“雙寡頭”的壟斷是決策各方都必須考慮的,一些人的目光總是集中在兩個寡頭不能顧及的市場縫隙上(這也是先上支線飛機后上干線飛機的主要理由之一)。問題的關鍵不在于這兩個寡頭未來能夠為中國飛機留下多少市場空間,而在于中國的航空工業能不能掌握相應的技術能力,生產出達到相應性能水平的產品,戰略決策應該牢牢把握住這個重心。
20年來中國工業的發展經驗已經證明,一旦中國工業在某個領域掌握了接近發達國家的技術能力水平,就會產生出無可置疑的競爭力,因為中國的產品總是比發達國家的產品便宜。但這種成本優勢不是因為靜態的比較優勢,而只有在具備了技術能力發展的動態因素后才能獲得。因此,后發國家可能具有的趕超優勢不是來自單純的勞動力便宜,而是來自以較便宜的勞動成本發展出接近發達國家水平的技術能力。在這個組合中,勞動力便宜是常量,技術能力的成長才是變量。
與1980年代不要運10的民航體制相比,今天中國民用航空體制已經發生根本性變化,即已經具有相當程度的市場競爭。在市場競爭條件下,航空公司必須考慮成本。如果中國民用航空工業能夠提供高性能價格比的飛機,就會從波音和空客手中奪取市場份額。只要中國經濟繼續成長,市場機遇就會永遠存在,關鍵是有沒有能力抓住這些機遇。
技術能力的寶貴性也可以從過去國際合作的經驗中看出。中國的運10試飛成功后,波音和麥道都主動提出愿與中國合作,所以才有當年的麥道82組裝項目。但當中國自己拋棄了運10之后,波音和麥道的面孔就變了。這怪不得人家,怪只能怪自己為什么連“兩條腿”走路的道理都不懂。
技術能力如此重要,所以國家在培育設計和制造大飛機的技術能力上要有長期和堅持不懈的意志。國家的戰略目標不僅僅是得到一兩個產品,而是建立起可持續的產品開發平臺,最終獲得技術能力。從這個目標出發,產品早期的水平不是關鍵,關鍵是能不能持續改進并最終實現產業化。只要明確這個戰略重點,就不會因為短期的缺點和弱點而動搖長期的意志和既定的目標。
也正是因為如此重要,所以開發大飛機的戰略目標要由國家決定,而不能讓航空工業自己決定。就組織過程來說,技術學習和能力發展的直接動力來自抱負水平的變化,換言之,一個組織的抱負水平如果不提高,這個組織就沒有提高現有技術能力的動力。在市場競爭中,導致企業改變抱負水平的重要原因是企業在績效達不到預期水平時所產生的危機,但中國航空工業目前缺乏市場競爭機制的鞭策,所以通過由國家規定重大項目的機制可以提高這個工業的抱負水平,鞭策并支持其在技術能力上爬升。
需要注意的是,培育這種技術能力所需要時間會大大超過每一屆政府領導人的任期。根據這種特性,可以考慮如下措施:①以法案的形式規定項目的目標、實施原則和政策支持的義務;②選準負責領導實施項目的主帥,以法案的形式給予他或他們以較長時間的任期。雖然不會成為“政績工程”,但國家領導人的遠見卓識必將被歷史所銘記。
中國上大飛機項目必將觸動國際既得利益集團的神經,中國政府絕不要低估國外競爭對手政商合謀扼殺中國民用航空工業的動機。美國和歐洲人比許多中國人更明白,一旦中國開始建立大飛機的開發平臺,問題就不再是中國產品剛出現時的水平是低還是高,而是中國的技術能力一定會通過這種平臺成長起來。競爭對手會通過市場壓制、WTO條款等各種手段來阻撓甚至扼殺中國的大飛機項目。應對的方法可以逐漸摸索,關鍵在于中國政府要立場堅定,在發展本土技術能力的問題上絕不動搖。所謂“扼殺”,并不一定總是明目張膽的,也可以通過“糖衣炮彈”來實現(例如組裝麥道飛機的“合作”)。競爭對手不是扼殺你的產品,而是要扼殺你的能力,達到這個目的既可能用硬刀子也可能用軟刀子,絕不要心存幻想。
第三,堅持掌握自主知識產權,奪取技術發展的制高點
怎樣才能既能夠抵御硬刀子也能夠抵御軟刀子?只要堅持一個基本原則,就是必須掌握飛機設計的自主知識產權。中國汽車工業和民用航空工業20年來與外國企業合資合作的經驗也同樣證明,不掌握對產品的知識產權,就只能組裝外國產品,不僅遭受盤剝,而且還學不到技術;不掌握對產品的知識產權,中國的企業、工業乃至國家都會在全球化的競爭中處于不利地位。
要掌握知識產權就必須進行自主產品開發。如前所述,一旦中國工業的技術能力水平接近發達國家,較低的勞動力成本就會使中國的產品具有國際競爭力。不僅如此,外國產品與中國的市場需求特點之間總是存在不適應性,而中國企業在理解本國市場的需求特點方面總是具有優勢。由于自主設計要求自主形成產品概念,所以掌握設計的技術能力就能夠把自己對市場的理解轉化為產品的性能特性,從而產生競爭優勢。
自主開發的戰略環節是產品開發,達到這個目的并不反對利用國際技術資源,甚至不反對購買外國的專利技術和零部件。但能夠利用外來技術的必要條件是對自己的產品擁有知識產權,而知識產權只能通過自主設計才能獲得。堅持自主設計可以使中國航空工業掌握高端技術能力、掌握技術進步的制高點,成為各種資源的集大成者,而不是為別人提供“邊角料”的配角。
中國航空工業的規模僅次于美國和俄羅斯,但人均產值小得可憐。造成這種狀況的原因有許多,最根本的是缺乏擁有自主知識產權的產品。沒有這樣的產品,中國的航空工業就只能從事低端的生產活動,只能為別人去加工零部件,不可能產生競爭力。中國已經建設起大規模的風洞試驗基地,設立了諸多院校和專業。如果沒有擁有自主知識產權的產品,這個規模龐大的工業體系就不能發揮潛力。
由于歷史的原因,中國航空工業習慣于仿制,創新能力不強。但越不做,能力就越差,就越害怕,如此循環,形成一種低水平的“均衡狀態”。通過上大飛機項目是打破這種“僵持”局面的好機會。它以國家的政治決斷來提高航空工業的抱負水平,迫使其進行高強度的技術學習,同時以公共資源和政策來支持這種技術學習。這一過程不僅可以增強技術能力,而且可以逐漸增強對自主設計、自主創新的信心,使中國的航空工業走上振興之路。
中國人應該具有發展獨立自主航空工業的信心。世界上沒有幾個國家能夠擁有大飛機工業,原因不僅在于技術,而且還在于市場。大飛機技術門檻高,意味著巨大的前期沉沒投資,而回收投資并盈利需要相應的銷售規模。因此,在全球大飛機市場已經被波音和空客主宰的條件下,任何其他國家再想進入大飛機工業都是困難重重的。但中國具有幾乎是獨一無二的機會。今后的幾十年內,中國市場的規模和成長動力將是無與倫比的,這為中國發展大飛機工業提供了難得的客觀條件。具有這樣的條件和機遇,放棄設計等高端技術活動而去轉包生產,即使從經濟效益的角度也是說不通的,大飛機項目的意義就是要發展出相應的技術能力來抓住這樣的機會。
歷史證明,中國人已經表現出掌握航空技術的卓越天賦。1903年,美國萊特兄弟發明的世界第一架飛機試飛成功,直到1908年才改進到足以接到美國政府的訂貨。第二年9月,旅美華僑馮如就在美國奧克蘭試飛成功了中國人制造的第一架飛機。美國一家報紙對此報道說:“在航空領域,中國人把白人拋在后面。”馮如后來攜帶兩架自制飛機回國,投身孫中山的民主革命,1912年8月在廣州做飛行表演時因飛機失事身亡。現在的航空工業巨無霸波音公司成立于1916年,公司聘任的第一任總工程師就是中國人,即畢業于麻省理工學院的王助(1893-1965),他設計的C型水上飛機大獲成功,為波音淘了第一桶金。王助于1917年底回國,1941年時任中國航空研究院副院長。不僅如此,中國人在世界航空科學界的輩分還很高。奠定現代空氣動力學理論基礎的德國科學家普朗特被公認為世界航空理論的“祖師爺”,他的一名匈牙利學生馮·卡門于1934年移居美國后對美國噴氣動力、遠程導彈、衛星和星際航行做出巨大貢獻,馮·卡門在美國培養的一位中國學生叫錢學森。普朗特還有一位中國女弟子陸士嘉,回國后先后在清華大學和北航任教,是運10副總設計師程不時的老師。此外,中國已故的科學家吳仲華,是現代噴氣發動機理論的奠基人之一。擁有這樣足以自豪的歷史傳承,擁有造出運10的業績,為什么今天的中國人反而沒有信心呢?
第四,大飛機項目成功的必要條件是突破現有體制的局限性
在具備上述三個條件之后,大飛機項目的成功還需要一個必要條件,即項目的組織執行只有突破現行體制才有可能成功。大飛機項目成功的衡量標準,不是做出樣機,而是產業化,即能夠以競爭性企業的組織形式通過出售產品而自我持續。因此,大飛機項目必須由一個把產品開發、總裝和營銷三個關鍵環節一體化的企業來執行;而如果要組建和培育這樣一個企業來執行大飛機項目,就必須突破航空工業現有的管理體制。
航空工業現行體制的局限性在哪里?在過去的十幾年中,航空工業的管理者經歷了一系列的演變:航空工業部→航空工業總公司→中航一集團和中航二集團。盡管經歷了這樣的演變,但這個體制仍然是從原來的主管行政部門→工廠/研究所的傳統體制直接繼承過來的。之所以說這個體制并沒有根本性的改變,是因為設在北京的一集團和二集團本部仍然是行政機關,企業仍然是從計劃體制繼承下來的大工廠,工廠和研究所仍然是“兩張皮”,它們之間的協調也仍然需要依靠上面的行政機關。
兩個中航集團都是行政性公司,這種體制的一個弊端是無法分清企業的邊界在哪里:設在北京的“婆婆”并沒有能力開發大飛機,而真正從事設計、制造和營銷飛機的單位又沒有決策權。在這種體制下,不但集團總部并非真正的企業,而且下屬的“企業”也不過是工廠,并不是集設計、總裝和營銷于一體的高技術企業。如果在這種體制下上大飛機項目,大飛機的設計、制造和營銷都不可能是一體化的,必然分別由若干研究所和工廠承擔,就必然步步都需要行政機關的大量協調。不但企業決策會受到行政“婆婆”的過多干預,而且行政層次過多使國家難以考核項目的執行。出了問題可以互相推諉,難以確定責任。
執行大飛機項目的單位必須具有一個長期穩定的領導班子。如果這個班子是由某個行政機關來任命,企業領導人的更換勢必任意多變。因此,執行大飛機項目的領導班子應該由國務院直接決定。
兩個集團的實體組織從誕生至今都屬于軍工體系,其組織原則、管理體系和技術文化都不適合民用飛機市場的競爭。因此,由獨立于這個體制之外的組織來執行,有利于大飛機項目的技術創新。突破現行體制并不必然意味著把兩個航空工業集團都排斥在大飛機項目之外,它們可以以入股的形式或其他各種方式參與大飛機項目,但決不能讓大飛機成為由這兩個集團分別或共同負責執行的項目。
關于項目的選址應該以能力基礎為主要依據,所以項目應該放在上海,因為上海是惟一開發和生產過大型民用飛機的地方。但同時必須明確大飛機是國家項目,而不是上海市的項目,不能給地方政府對項目的行政干預留下多少空間。大飛機項目放在上海,將對上海經濟的發展帶來長遠的利益,這是上海支持這個項目的足夠理由。
突破現行體制的關鍵是組建一個按照現代商業原則和現代企業制度運行的公司來執行大飛機項目。具體說,這個企業應該遵循幾個原則:
(1)獨立決策的管理層。所謂“獨立決策”是指在國家戰略目標和任務的框架下,公司有充分的自主決策權,公司不對航空工業的行政部門負責,也不對地方負責,只對國務院或其他中央權力機構負責。公司的任務分為兩個階段。第一個階段是完成重大專項的任務,是國家任務,即接受公共資金的投入研制大飛機。由國家決定這個階段的期限,規定公司的任務,并規定國家在這個階段中應該承擔的義務和政策支持。但即使是在完成國家任務,公司也必須從一開始就按照國際標準把財務會計、法律事務等方面的機構和規則建立起來。第一個階段的任務完成后,公司在組織上不需要任何變動就立刻成為獨立運營、自負盈虧的企業,直接進入商業運營(產業化)的第二個階段。
(2)公司的設計、總裝、營銷活動一體化。所謂一體化就是設計、總裝和營銷必須是公司的有機構成部分,這些部分與公司總部是行政關系而不是“法人”之間的關系。
大飛機項目一定要以產業化為目標,所以大飛機的研制不能采取傳統體制下的做法:由研究所設計,再拿到另一個獨立的工廠去生產。各種職能活動的一體化可以使公司集中協調企業所必需的所有活動,統一決定企業內部的組織機構的設置和人事任免。
(3)公司的內部流程必須以產品開發為龍頭,真正實行高技術企業的組織原則。保證執行這種組織原則的關鍵措施,是明確企業領導人所負的責任:首先是開發出大飛機;其次是實現開發項目的產業化,即以產品參與市場競爭。按這些目標實行分階段的責任制,并按規定的程序嚴格考核。這樣做的目的不僅為了開發出產品,而且是為了使公司能夠成為有競爭性的市場化企業。
(4)公司的目標是開發出來擁有自主知識產權的大飛機。在此目標下,公司可以用自己的戰略建構(飛機總體設計)吸收、利用和整合國內外的各種技術資源,可以雇用外籍華人和外國雇員。但在規定年限內(如完成國家任務的第一個階段),要避免外資對中國技術學習過程的任何控制。在新企業成長起來立于不可能被外部勢力打敗的地位之后(即進入第二階段后),可由有關決策方根據情況決定是否通過上市對外資開放。
所有這些組織原則,都是為了從一開始就按照競爭性企業的模式來執行大飛機項目,目的是為了保證其產業化的成功。通過產業化過程,大飛機項目將把市場競爭機制引入航空工業,以新的形式對基礎研究產生需求,帶來新的技術擴散的機制,用新的市場需求把大量閑置的科研手段和試驗設備重新利用起來,以新的經濟方式把大量的配套企業帶動起來,從而為將來航空工業的深化改革創造條件。中國過去20年的經驗證明,任何一個工業中如果出現了競爭性企業,這個工業的技術進步就面貌一新,國家對基礎技術的支持就有了著力點。因此,大飛機項目將成為振興中國航空工業的關鍵一步。
最后需要提的一個問題是大飛機項目本身的技術路徑。本報告作者堅信,讓運10復飛是開發大飛機的捷徑。讓運10復飛并不是一定要恢復一個產品,而是恢復大飛機的產品開發平臺。運10曾經七飛拉薩,其空氣動力布局和結構布局仍然是合理的。有人說運10太老了,但B52已經飛了50多年,至今仍然是美國戰略空軍的主力轟炸機種,而且計劃還要再飛40年。此外,一些人嘲笑運10是模仿波音707,而今天美國仍然有550架從波音707原型機改裝的KC-135空中加油機在服役。
讓運10復飛,可以在非常短的時間里使中國民用航空工業獲得能夠開始積累大飛機技術經驗的平臺,喚醒被塵封了20年的能力記憶。運10平臺完全可以在某些部分加入新技術,如可以在原有的平臺上改進翼形,使用代表目前國際先進水平的超臨界機翼。即使運10機型不可再用,但以運10平臺為基礎開發新的機型平臺也比從頭開始要有效得多。把運10棄之不用,中國從頭開始就又得花10-20年才能有大飛機的開發平臺,然后才能開始積累相關經驗。
讓運10復飛是為自主開發、自主設計和自主創新平反,是帶有政策轉向的重要信號。如果運10重上藍天,將會激勵年輕一代的中國航空科學家和工程師再創輝煌——他們的前輩在25年前就已經讓中國的大飛機一飛沖天了。
結語
上大飛機項目的意義遠遠超過項目本身,它標志著中國經濟發展的一個歷史轉折點,標志著中國工業發展從依賴外國技術轉向自主創新、從沉溺于低端經濟活動開始奮起向高端爬升。中國民用航空工業在1/4世紀中走過的道路充分證明,技術能力是經濟發展中最寶貴的生產要素,而自主產品開發是獲得并發展技術能力最有效的途徑。中國過去的發展道路取得了無可否認的成就,也付出了無可否認的代價。在為了長遠的發展和解決當時急迫的問題而不得不付出代價之后,只有在已經具備了條件的歷史關頭果斷地轉變經濟增長方式,努力使中國經濟在技術結構上爬升,實現產品和產業結構的升級,過去付出的代價才沒有白費,前輩為建立中國工業所付出的青春生命、民眾們為國家財富積累所付出的辛勤勞動才有意義。由大飛機項目所推動的航空工業技術能力的躍升,將不僅足以使中國在世界經濟中的地位發生結構性變化,而且將為保證中國的政治獨立和國家主權提供強大的手段。這是一個強國之項目。
但是,本報告并不堅持認為大飛機項目非要現在上。如果這個項目不能充分貫徹根據國家長遠利益而決定的戰略目標,不能堅持走自主設計的道路,不能突破傳統體制的束縛,就不應該上,因為那樣只會浪費公共資源,只能是延續曾經走過的失敗之路。對于中國航空工業的發展來說,時間已經耽誤不起,但人為導致的失敗將更為可怕。
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