北京航空航天大學 范玉青

自從歐洲空客公司的飛機交付量趕上美國波音公司后，它們瓜分了世界民用大型飛機市場。同時，這兩大公司的競爭也近乎白熱化。近幾年來，兩大公司最新研制的空客A380、A350和波音787、747-8都已上天，并陸續(xù)投入航線。那么，未來10年大型民機競爭的焦點在哪呢？

（1）大型民機的發(fā)展及其競爭形勢。

目前，民用飛機市場上的支線客機主要由加拿大龐巴迪公司和巴西安博威（Embraer）航空公司生產(chǎn)，中國、俄羅斯和日本等國家也紛紛加入這一競爭行列。而大型干線客機，包括單通道窄體客機，如波音737和空客A320；雙通道寬體客機，如波音767、777、787和空客A310、A330、A340；還有雙通道寬體超大型客機波音747和空客A380，它們僅由波音和空客兩家公司制造，如圖1所示。目前全球市場上仍在運營的12000多架大中型噴氣客機中，波音與空客飛機的比例大約為5：1。不過全部已簽訂單的飛機數(shù)目二者大致為1：1，各自手中都有千架以上飛機的訂單。

圖1 民用支線飛機和干線飛機的分類

圖2所示為20世紀90年代以來波音和空客公司研制的大型客機并投入航線的大體年份，圖中波音787和空客A350客機是計劃投入航線時間，實際上這兩種客機上天時間都推后了3年多。目前，波音787飛機已投入航線，空客A350飛機投入航線也指日可待。表1 所示為空客和波音大型客機之間大體上的競爭關系，當然它們間的競爭關系并不是這樣簡單的一一對應關系。隨著時間的推移，科學技術的不斷進步和航空市場需求的激劇變化，一般10年左右時間里會有一種新型大飛機的研制工作展開。今后10年大型客機怎樣發(fā)展下去呢？會發(fā)生什么樣的競爭？這是人們所期待的。

（2）超大型客機競爭已成定局。

圖2 上世紀90年代以來大型客機發(fā)展情況

表1 空客和波音大型客機及競爭關系

超大型雙通道寬體客機系指波音747和空客A380客機，如圖3所示。在21世紀初，空客公司認為超大運力飛機將是解決世界上空運迅速增加和機場擁堵的最佳途徑，航空市場需要更大的飛機將大批旅客從世界的中心城市送到另一個中心城市?；谶@種認識，2000年12月，空客公司決定研制自己的超大型機A380，如圖4所示?？湛凸窘?jīng)歷了種種困難后，A380終于于2005年4月首飛成功，隨后投入航線。A380結(jié)束了波音747一統(tǒng)超大型客機天下30余年的局面，歐洲人為此十分自豪。截止2014年3月，A380有來自20家航空公司的324架客機訂單，其中128架已交付10家航空公司運行。

圖3 空客A380和波音747-400客機

圖4 空客A380系列客機（上）及其與747-8（下）

面對空客公司的步步緊逼，波音公司認為人們更需要遠程中型客機實現(xiàn)“點”到“點”飛行，而不是體積龐大的巨型客機。因此，在空客全力研發(fā)A380之際，波音積極研發(fā)點對點直飛的中型“夢幻客機”——波音787。但同時也不放棄從20世紀70年代就進入航線的超大型客機747，波音公司在“年邁”的747-400F的基礎上伸長其機身，并改進機翼成747-8飛機，如圖4所示，以此應對A380的挑戰(zhàn)（波音公司公開不承認此點），747-8飛機于2010年2月上天。747-8項目迄今總共獲得108架飛機訂單，其中包括76架貨機訂單和32架客機訂單。

從目前A380客機銷售情況看，正如波音公司數(shù)年前所預測的那樣，超大型客機市場容量不大。目前波音公司現(xiàn)已開始放緩747-8的生產(chǎn)速度，空客公司也將對A380采取同樣的措施。原因很簡單，航空公司運行的A380客機一般僅有3/4的乘客或更少，公司很難盈利。中國南方航空公司也是這樣情況。為此，空客準備開發(fā)A380neo，以提高A380的效率。對以盈利為目的的航空公司來說，超大型客機的需求十分有限。所以，超大型客機的競爭在未來一些年里已成定局。

（3）單通道窄體客機的競爭難分難解。

世界航空市場容量最大的是單通道窄體客機，如波音737系列和空客A320系列機。20世紀80年代以來這兩種系列機的競爭及其發(fā)展情況，如圖5所示。

圖5 波音737和空客A320系列機發(fā)展情況

波音737是美國波音公司生產(chǎn)的一個中短程客機系列，它們是雙發(fā)、單通道窄體客機，是目前世界上民航機中生產(chǎn)壽命最長、交付量最多的系列機。到2012年，波音737NG系列飛機（圖6）總計訂單超過10000架，并考慮建立第三條生產(chǎn)線，試圖增加737產(chǎn)量每月達到60架。

圖6 波音737-600/-700/-800/-900ER

但是，波音 737飛機是1964年5月開始研制，1967年4月原型機首次試飛。波音 737系列機的基本技術畢竟已經(jīng) 40 多年了，波音公司原計劃在推出波音 787 客機之后，有意以波音 787 的基本技術研制新一代的單通道客機，即新的737NG系列機。它采用新一代渦扇發(fā)動機，可能用更大的復合材料機身段，或?qū)⒃O計成采用全復材的機體，復材用量比例高達70%～80%。使用同一駕駛艙，將共享一種機翼，機身將有兩個寬度可供選擇，可有3種不同類型的機身，如5排座、6排座，甚至雙通道2-3-2排座，如圖7所示，以此構(gòu)成低成本模塊化飛機（Low Cost Modular Aircraft）。波音公司確認，兩種早期原型機的圖已畫出，一種是寬體、雙發(fā)和雙通道，另一種是雙發(fā)、短程、單通道噴氣客機（a wider, twinaisle version and a shorter, single-aislejet）。并說將是碳纖維機體，更高的燃油效率和更環(huán)保，將在下一個10年的中期投入運行。

圖7 波音737NG的替代機型之一

但是，當時波音研制787飛機進展不順利，加上又有大量737NG訂單，波音公司客戶——各航空公司對737NG的替代機型缺乏熱情，不久又得知空客公司推出A320neo項目等原因，波音公司只能擱置這一計劃。

A320系列飛機（圖8）是歐洲空客公司研制生產(chǎn)的雙發(fā)單通道中短程150～179座級客機，其客艙（寬3.7m）比一般的雙發(fā)單通道客機要寬些。從技術上說，因空客A320系列客機采用了通用設計，所以一般“A320”單指最初的中型客機，但是經(jīng)常也代指整個A320系列：A318、A319、A320和A321。

圖8 空客A320系列機

對于空客公司而言，A320 系列飛機是一支獨秀，在150座級的飛機行列中，它的舒適性較好，長期暢銷不衰。空客公司為了保持A320系列飛機持續(xù)領先的市場地位和競爭優(yōu)勢，公司不斷投資并完善該產(chǎn)品線。2010年12月，空客公司宣布為其最暢銷機型，推出最新的A320新型發(fā)動機選裝方案及其新型鯊鰭小翼等，這都將進一步提高飛機的舒適性和運營效率，從而提高運營商的運營收益，并減小對環(huán)境的影響。配備新型發(fā)動機的A320系列飛機被稱為A320neo（New Engine Option，NEO），如圖9所示。A320neo的主要特點是選裝新型發(fā)動機（兩款發(fā)動機供客戶選擇——由普惠公司生產(chǎn)的靜潔動力PW1100G發(fā)動機和CFM國際公司生產(chǎn)的LEAP-X發(fā)動機）以及裝有空客鯊鰭小翼，以最小的改變實現(xiàn)最大的收益。

2012年4月，空客公司已獲得超過1289架的A320neo系列飛機確認訂單，將于2015年投入航線。

圖9 A320neo系列客機與選裝發(fā)動機

面對空客公司推出的A320neo系列機的競爭進攻，2011年8月，波音公司匆忙為737飛機啟動了安裝新發(fā)動機的衍生機型，在結(jié)構(gòu)上也作了一些改進，翼梢小翼是V型結(jié)構(gòu)，采用LEAP-1B發(fā)動機，并將其命名為737 MAX系列機，包括737 MAX 7、737 MAX 8和737 MAX 9，如圖10所示。737 MAX系列機將為航空公司帶來未來成功競爭所需要的更低的燃油成本，以便與空客公司的A320neo繼續(xù)競爭。到2012年1月737MAX系列飛機確認訂單1100架，計劃在2017年完成首架交付。圖11所示為波音737 MAX和空客A320neo客機的外形比較。

圖10 波音737 MAX系列機

圖11 737 MAX和A320neo的外形

加拿大龐巴迪公司的C系列飛機都安裝有先進的發(fā)動機，其中C系列飛機的能效比空客A 320或波音737飛機的都高，或?qū)⒊蔀閱瓮ǖ勒w客機市場強有力的競爭者。即將試飛的俄羅斯MS-21和我國的C919客機也將成為競爭對手。

（4）“大型-雙發(fā)”寬體客機是競爭焦點。

“大型-雙發(fā)（Mega-Twin）”雙通道寬體客機是飛機制造公司利潤的主要來源，占企業(yè)利潤的30%以上。所以無論波音公司還是空客公司都十分重視對它們的研發(fā)工作。根據(jù)最新的波音公司對當前市場的展望，在今后20年里，400座飛機客運市場有5%的平均年增長率，在亞太市場則以每年6.3%的速度持續(xù)增長。全球?qū)ζ涞男枨罅窟_3300架，其價值達10900億美元。空客公司最新發(fā)布的全球市場預測認為，需要7273架這樣雙通道寬體飛機。

波音公司在20世紀90年代初研制了777系列全新機種，是世界上最大的雙發(fā)寬體客機，銷售形勢也較好。但是，隨著空客公司A350客機研制的進展，波音公司感到壓力越來越大。特別是A350-1000的載客量與777-300ER相近，其航程還更遠，將在350客座段客機市場非常有競爭力，是最省油的飛機。而且777客機畢竟已有20多年歷史，面對機身和機翼全是碳纖維復合材料制成的A350-1000的競爭，波音777難以抵擋。為此，波音董事會在2013年4月決定授權(quán)波音商用飛機部門向航空公司提供波音777飛機的衍生機型波音777-X。針對300-400座位段客機市場的不斷發(fā)展，波音將開啟為期6年的研發(fā)工作，下大力氣改進777-300ER為777-X，用以填補350座到400座客機空檔，并抵擋空客公司A350競爭性的追趕，如圖12所示。該機型最終計劃在2019年投入運營。

圖12 波音和空客公司大型-雙發(fā)寬體客機競爭關系

圖13 波音777-X項目

圖14 波音公司寬體客機的翼展寬度比較

波音777-X項目如圖13所示，波音777-8X和777-9X的出現(xiàn)，將使波音在323座級的787-10X到467座級的747-8之間的產(chǎn)品系列更加豐富，見圖14所示。波音777-X飛機將采用新型的第四代超臨界碳纖維增強復合材料制造的機翼（a 4th-generation supercritical Carbon Fibre Reinforced Polymer(CFRP) wing），這也包含3種方案：翼展71.1m的機翼加后掠式小翼（raked wingtip）、翼展65m的加融合式翼梢小翼（blended winglets）、翼展68.6m的加融合式翼梢小翼，其折疊式斜翼梢和優(yōu)化翼展提供更高的效率，節(jié)省燃油和現(xiàn)有機場“大門”的兼容性。碳纖維復合材料機翼可以使機翼面積較波音777-300ER及-200LR增加約10%，從而降低著落進近時的速度并減少噪音，更好的升阻比，將安裝更先進的GE9X發(fā)動機，將比現(xiàn)有波音777機型更省油。777-8X的航行距離超過“距離之王”777-200LR的17200km，達到17600km，真正成為超遠程飛機，是目前航程最遠的飛機，比較適合從美國飛往中東和南非等地的長距離飛行。另外，波音公司還考慮到航空市場對一排10個座位的舒適經(jīng)濟客艙的強烈需求，如圖15所示，將充分利用777客機機身（寬6.19m）比A350（寬5.96m）的寬23cm的優(yōu)點，發(fā)展這類客艙布局的777-X機型。

圖15 客艙每排10座的777-300ER市場增加情況

波音商用飛機公司表示：“我們的發(fā)展重點，是補充和延伸今天的雙通道寬體客機家族，意味著我們提供全系列的飛機座位數(shù)和相匹配航程的需求市場?！辈ㄒ舻倪@些舉措都旨在遏制空客A350 XWB競爭的上升勢頭。

2013年11月17日，波音在2013迪拜航展宣布啟動777-X飛機（如圖16所示）后，獲得了259架訂單和承諾訂單，到2013年為止，波音777飛機的儲備訂單為380架。為此波音公司計劃每年生產(chǎn)大約100架波音777飛機，即從今年到2020年生產(chǎn)600架。同時，波音公司稱將777-X機型與現(xiàn)有777機型捆綁銷售，并非常有信心將777的生產(chǎn)順利過渡到777-X的生產(chǎn)。

要說波音公司的737MAX計劃有些倉促應戰(zhàn)，那么，波音777-X是經(jīng)過精心策劃的。

空客和波音公司的競爭已經(jīng)有1/4世紀，最近航空界所有的眼睛都盯在歐洲飛機制造商——空客公司，看它將如何應對波音公司最新的遠程客機項目777-X，這是最新一期的競爭戰(zhàn)略棋局。

圖16 折疊式翼梢小翼和深紅色（Burgundy）涂裝的777-X

圖17 空客A350XWB系列機

空客在研制超大型客機A380期間，因公司管理松散和技術問題，在總裝配時發(fā)現(xiàn)嚴重不協(xié)調(diào)問題，導致50億歐元的巨大損失，技術儲備和財力幾乎耗盡。在和波音 787競爭的 A350XWB 客機（如圖17所示）研制中又一波三折，開始時采用A330 機身截面的基本設計以及仍然采用鋁合金機身，遭到業(yè)界的強烈批評及用戶的反對，只得重起爐灶加寬機身，并采用碳纖維復合材料機身，這樣大大提高了成本，研制進度推遲了3年時間，打亂了空客公司的發(fā)展計劃，A350-900于2013年6月14日試飛成功。很明顯，現(xiàn)在空客公司無力再開發(fā)全新機種來應對波音777-X的挑戰(zhàn)。這樣在2020年前，空客A350-1000和A380之間的客座段留下了很大市場缺口，給了波音777-300ER、747-8和777-X較好的發(fā)展機會。

漢堡的空客未來項目辦公室聯(lián)合亞琛和漢堡大學及德國航空航天研究中心對大型-雙發(fā)（Mega-Twin）新型遠程客機(NLR：New Long Range)進行一系列的研究。最初的研究集中在一個非常大的雙發(fā)噴氣客機，具有470座位、像現(xiàn)役747-8那樣大的飛機。然而，任何新產(chǎn)品的研發(fā)建議在空客公司里面臨非常大的障礙。

在2014年1月空客公司公布了一個有關大于747-8、小于A380客機、巡航速度0.85馬赫和470座的雙發(fā)新遠程客機的研究報告，該建議的飛機會是A350-1000和A380之間巨大市場缺口的有效橋梁，引起了讀者的注意。但是，空客公司最近指出，沒有計劃推出下一個10年的新飛機的項目，公司的重點是漸進式創(chuàng)新?？湛褪紫瘓?zhí)行官法布里斯（Fabrice）給管理部門發(fā)出了一個明確的信息，我們需要把重點放在現(xiàn)有產(chǎn)品的不斷改進上，而不是全新概念的飛機。

空客公司注意到，波音公司提出的407座777-9X，僅僅是在368座的777-300ER基礎上乘客數(shù)量增多10.6%。不難看到，在這一前景良好的市場上，其飛機發(fā)展的乘客數(shù)量是逐步向上增加的，也不是馬上填補A350-1000和A380之間市場缺口。面對這一點，空客公司的競爭反應實際上是制定兩個戰(zhàn)略選擇：第一個戰(zhàn)略選擇是進一步拉伸那已幾經(jīng)延遲數(shù)年的A350-1000客機的機身；第二個戰(zhàn)略選擇是擱置那較小A350-800變型，僅保留350座的A350-1000客機，而開發(fā)較大型的雙拉伸機身的變型機種。

空客公司似乎聽取航空公司的意見。因A350-1000的機身是由較輕的復合材料制成，可能它不需要一個與777-9X一樣大的機翼，所以可拉伸A350-1000機身，使其能承載400 位以上乘客，這可能是一個成功戰(zhàn)略。

（5）未來大型民機的設想。

對更遠的未來、如20、30～50年后新型大飛機關鍵技術的創(chuàng)新和探索工作應作些什么？美國NASA和空客公司都有設想。大飛機仍然是長途洲際旅行的必要交通工具，所以研究具有超聲速飛行能力的未來大飛機是一項迫切而艱巨的任務。同時須強調(diào)的是，考慮到對環(huán)境的影響，亞聲速超綠色飛機研制是當代航空制造業(yè)的最重要任務，如圖18所示為空客公司概念飛機和NASA翼身融合體概念飛機的數(shù)字化模型。圖19所示為美國麻省理工學院（MIT）的超綠色飛機方案，D8雙泡泡（D8 Double Bubble）客機。

圖18 空客公司概念飛機（左）和NASA翼身融合體概念飛機（右）數(shù)字化模型

圖19 美國麻省理工學院D8雙泡泡客機