魯曉冬
兩年一屆的巴黎航展已經落幕。在本屆航展上,中國“梟龍”戰(zhàn)機加巴基斯坦空軍的黃金組合大放異彩,首創(chuàng)第三世界國家南南合作研發(fā)先進戰(zhàn)機的范例,在高大上云集的巴黎航展成功出演草根的逆襲。此外,達索公司的陣風不甘示弱,繼印度之后簽下了卡塔爾的大單,民機獵鷹8X也是氣勢如虹??湛偷腁400M也絲毫不懼先前墜機的陰霾,進行著賣力的表演。阿里亞娜6型運載火箭、歐洲人自行研制的空天飛機驗證機,可都是首次亮相的新東西,真真讓人目不暇接。很熱鬧是不是,不過本文要寫的卻不是這些。
原本預定在本屆巴黎航展開幕前夕首飛的日本三菱支線客機MRJ,由于在測試中發(fā)現(xiàn)機身需要重新設計,因此首飛推遲到了今年的9~10月份。本屆航展開幕前夕的6月8日,MRJ在日本愛知縣名古屋機場展開低速滑行試驗,以測試飛機的剎車以及地面操縱能力。三菱將地面滑行試驗的錄像拿到航展上播放,希望以此彌補沒有首飛錄像的缺憾。然而,無論三菱公司方面在媒體公關方面如何掩飾,飛了就是飛了,沒飛就是沒飛。正因如此,MRJ在本屆航展上沒有收獲任何一張訂單。
MRJ項目發(fā)起于2003年,不可謂不早。是年,中國新支線客機ARJ21也才剛剛完成總體設計方案,當時的中國航空工業(yè)第一集團公司和兩家航空公司在北京亮馬河飯店簽署了首批啟動用戶購機協(xié)議。一晃12年過去,ARJ21的買賣雙方雖說都已經改換了門庭,但ARJ21交付客戶終于可以說是指日可待,而姍姍來遲的MRJ卻剛剛滑上跑道。
與三菱公司在本屆航展上的顆粒無收形成鮮明對照的是,中國商飛獲得的64架訂單。單就數(shù)字上看,中國商飛就已經居于本屆航展新獲訂單數(shù)排名第五位的民航客機制造商。但如果說中國商飛因此就可以高枕無憂,那可就大錯特錯。如果梳理一下日本人在MRJ項目上所走過的彎路,不難發(fā)現(xiàn)和當年ARJ21是何等相似:同樣的供應商管理問題以及適航管理問題;同樣的從轉包生產到系統(tǒng)集成;同樣從仿制軍機到獨立研制大型民機。日本人今天在MRJ項目上經歷的坎坷,仿佛就是ARJ21項目的翻版。
日本三菱公司表示,他們預計未來20年全球渦扇支線客機市場總量為5000架,而他們打算拿下其中的一半,也就是2500架。這等于是再明顯不過地宣示要進軍世界支線飛機制造商的第一集團。目前第一集團中的巴航工業(yè)和龐巴迪,必有一個被三菱PK下去。至于中國商飛的ARJ以及蘇霍伊SSJ這些新加入者,顯然沒有被三菱放在眼里。
從目前的總體態(tài)勢還有新機布局設計來看,MRJ把競爭的目光聚焦在巴航工業(yè)的E2身上。MRJ和E2從總體布局到技術細節(jié),大致趨同,多少可以反應出這兩家對于未來渦扇支線客機發(fā)展方向的判斷是殊途同歸的。MRJ和E2兩者都是發(fā)動機翼吊布局;客艙采用單通道座位排列呈2+2;機艙截面采用中小直徑減阻設計;發(fā)動機都采用了普惠公司的齒輪傳動PW1000系列。與前兩者相比,龐巴迪CRJ系列那種放大的公務機尾吊布局,或者ARJ21的3+2客艙截面,會多少讓人覺得有些另類。
如果說ARJ21相對于MRJ有什么優(yōu)勢,首先在于其系統(tǒng)的成熟度上。單從發(fā)動機來說,ARJ21所采用的CF34-10A完全是一種上一代的成熟發(fā)動機,技術上不存在任何風險,同系發(fā)動機也在眾多支線飛機上運行著。但MRJ計劃裝備的PW1200齒輪傳動渦扇發(fā)動機,號稱比上一代發(fā)動機減少油耗20%。所謂的上一代發(fā)動機,指的就是CF34-10這一系列發(fā)動機。雖然MRJ預計4200萬美元的單價看起來會增加購機成本,但由于采用了一系列新一代技術,其運行成本將會比采用現(xiàn)有技術的飛機大為降低。而作為航空公司而言,并不一定非要買下飛機。買不起還可以租,購機成本可以采用融資的方式轉嫁出去。畢竟飛機對于航空公司而言,說穿了只是用來賺錢的工具而已。
ARJ21相對于MRJ的另一優(yōu)勢,也許正在于其比較獨特的布局方面,即所謂3+2的“準干線客機”機身截面。這個截面如果拿到國際市場上與MRJ、E2甚至SSJ競爭,顯然是有些另類,大截面所帶來的阻力再加上落后競爭對手一代的發(fā)動機,讓人對這個飛機的燃油經濟性總有那么一點點擔心。另外,3+2這個截面無論怎么說都會讓人不由自主地想起麥道。但在中國市場,這個短板也許反而會變成優(yōu)勢。
因為航空旅行在包括作者在內的大多數(shù)國人眼中,無疑是高大上的代名詞。在許多國人眼中,只有雙通道客機才是大飛機,單通道客機全都是小飛機。幾乎所有的機票代理都會提示旅客某某航班是大飛機執(zhí)飛,來幫助促銷。業(yè)內更是有用波音747、777、787甚至A380這些洲際客機運行國內干線的成功經驗。而國內目前所謂的支線,更是波音737和空客A320的一統(tǒng)天下。如果來一架新機,頂個“支線”的帽子不說,開門進去一看還是2+2的布局,再一說是國產的,坐慣了進口大飛機的國人恐怕一時間難以接受。所以ARJ21才有了這么一個“準干線客機截面”的賣點,實在是“中國特色”無疑。
雖然ARJ21目前已經擁有包括意向訂單和諒解備忘錄在內的近300架“訂單”在手。但在取得FAA適航證之前,國外客戶的那些意向也好諒解也罷,卻都不能拿來當飯吃。ARJ21要想成功,與其期盼美國人大發(fā)慈悲高抬貴手讓我們“沖出亞洲走向世界”,倒不如盯緊高速增長的中國市場。在當下中國這塊土地上,真正能對ARJ21構成威脅的,是大干快上四通八達的高速鐵路。
本屆航展的另一大亮點,當屬空客推出的電飛機——E-FAN2.0。這架其貌不揚的小飛機從布爾歇機場寬大的跑道上滑跑了短短的一段距離就顫顫巍巍地飛上天空。整個飛行表演當中,E-FAN2.0只是不停地進行著平飛和轉彎,沒有任何大幅度的高難動作。
盡管E-FAN的首秀與“陣風”、“梟龍”這些叱咤風云的飛機相比起來略顯青澀,但這架小飛機代表的是人類航空科技的未來。從萊特兄弟的第一架飛機上天至今,人類動力飛行已經走過了112年的歷史。此前的飛機無論多大、多高、多快,其實萬變不離其宗,全都離不開通過燃燒化石能源。E-FAN2.0雖然看起來弱不禁風,卻完全是劃時代的產物,代表著航空領域里一次徹頭徹尾的能源革命。E-FAN的體形雖小,但相比那些體型龐大卻還在燃燒化石能源的飛機而言,就好比把一臺“和諧號”動車組放到蒸汽機車面前。哪個代表先進哪個代表落后,不言自明。
據(jù)空客公司透露,E-FAN2.0依靠機翼內的鋰離子聚合物電池供電。兩臺裝在后機身上部的涵道式電動風扇可以提供68千瓦的功率。飛機充滿電一次可以飛行1小時,還有15分鐘電力供應作為備用。該機的翼展達到31英尺,但最大起飛重量只有550千克。該機全面采用了碳纖維復合材料。特別值得一提的是,E-FAN2.0并不是僅僅用于試驗的飛機,空客公司計劃在2017年將其投入批量生產。而該機量產后的主要用途就是訓練。
據(jù)空客公司測算,E-FAN2.0飛行1個小時的“電錢”僅有2歐元,折合成人民幣也就才17元。這就意味著在E-FAN2.0上學飛行,學費可以在現(xiàn)有基礎上大大降低。E-FAN的出現(xiàn)將使許多空有飛行夢想而無奈囊腫羞澀的屌絲們也看到了圓夢的那一天。電動飛機所帶來的訓練成本大幅度降低,也將使得飛行員人才隊伍得到極大擴充。
在國際上,尤其是歐美發(fā)達國家,飛行人才梯隊呈現(xiàn)金字塔的結構。金字塔的頂端是航線運輸飛行員,中間是大量持有商照的商業(yè)飛行員,而底部人數(shù)最多的是持有私照或者運動類駕照的飛行愛好者。而在中國,飛行員人才梯隊呈倒金字塔結構。位于頂部的航線運輸飛行員人數(shù)最多,中間是從事通用航空飛行的商業(yè)飛行員,這部分人數(shù)次之。而持私照或者運動類駕照的飛行愛好者則是絕對的小眾“精英”分子,不排除也有個把“屌絲”混跡其間,但這部分人還不足前兩個人群的一個零頭。
飛行人才民間儲備嚴重不足,使得民航產業(yè)在中國的發(fā)展沒有后勁。前兩年,在“低空開放”的一片“大好局面”下,在各路新舊媒體線上線下的宣傳鼓噪之下,從房地產、資本市場流出的熱錢流進了航空領域,各地通航企業(yè)像雨后春筍一樣紛紛出現(xiàn)??稍S多企業(yè)開了又關,有的連一個完整的春夏秋冬都沒有經歷完全。為什么?飛機買了擺在那里沒有人能開。飛機只有飛上天才是企業(yè)賺錢的工具,停在地上就是花錢的工具。企業(yè)買了飛機沒人會開,社會上想開的人開不起不敢開,如此惡性循環(huán),通航產業(yè)在“一片利好”的大形勢下卻把自己的路越走越窄。
要打破這個怪圈可以從多方面下手,引入新技術也不失為方法之一。無獨有偶,就在空客的E-FAN2.0還在蹣跚學步的同時。在中國的沈陽,一款名為銳翔的純電動飛機已經取得了CAAC的型號合格證,首單就賣出18架,將全部用于飛行培訓。真真是悶聲發(fā)大財?shù)恼鎸崒懻?。中國不愧是電動自行車的王國,?shù)以億計的國人頂烈日戰(zhàn)嚴寒對電動小車的不離不棄,終于成就了中國在高能量密度電池技術領域的國際領先地位。電池技術的突破,是電動飛機得以飛上天的充分必要條件。在電動飛機領域,中國其實早已把空客的E-FAN甩下了幾條街了。
電動飛機用做飛行訓練一旦成熟,其所帶來的低成本效應擴散開來,必將能為中國航空業(yè)的發(fā)展注入新的活力。而跟著沾光的也絕不僅僅是那些眼紅心熱錢包空空的“屌絲”航空迷們。
歐洲航空電子設備巨頭法國泰雷茲公司在本屆航展上推出了民航機飛行員用的頭盔顯示器。這是一種可穿戴的航空電子設備,該設備的原理并不稀罕,就是將重要的飛行數(shù)據(jù)投影到飛行員眼睛前面的鏡片上,使飛行員在飛行操作的關鍵階段,比如起飛降落期間,可以保持良好的態(tài)勢感知。這種技術在軍用飛機上已經運用了許多年,航空業(yè)界包括公眾早已經見怪不怪了。
可泰雷茲公司為這種設備發(fā)明了一個新詞——可穿戴式飛行輔助設備,真的讓人有腦洞大開的感覺。“可穿戴式飛行輔助設備”,這個詞的意義不亞于那套設備本身。它代表的是一種新的思路,一個新的方向。
自萊特兄弟發(fā)明飛機至今,飛行員和工程師一直在追求一件事情,那就是,人機合一。飛行員更多的是從如何訓練自己以求更好地適應飛機,他們挑戰(zhàn)的是自己的大腦和生理極限,練的是內功,說穿了屬于是虐自己。而工程師此前更多的是從人機功效學的角度出發(fā),把飛機座艙的內部構造以及環(huán)控生保系統(tǒng)做得更加適合人類生存。在信息時代到來前,所謂的人機合一,不過就是讓飛機坐起來更舒適一些,僅此而已。
但隨著計算機特別是信息技術的突飛猛進,人機合一有了新的含義。飛機座艙不再僅僅是人坐的地方,而是人與飛機進行信息交互的一個“接口”。即所謂“人機接口”的概念出現(xiàn)了。而要與飛機進行信息交互,總得有個媒介或者轉換接口什么的吧?綜合化的航電系統(tǒng)應運而生了?,F(xiàn)代飛機航電系統(tǒng)的原理,與其說是電子科技的進步,倒不如說是人類對自身認識規(guī)律的把握。
但即便飛機上裝了大屏幕的綜合航電系統(tǒng),飛行員對飛機的操控仍然沒有脫離原有的模式,仍然是眼-腦-手的過程。飛行員眼睛看界面上的信息,大腦分析判斷產生行動指令,再伸出手去觸碰按鈕或扳動操縱桿。飛機和飛行員仍然是脫節(jié)的,人仍然是坐在飛機上,而不是與飛機融為一體。
本次航展上泰雷茲公司的可穿戴設備,突破了原有的人機界面概念。順著這套設備的思路再向前發(fā)散一些,我們不難看到,未來的飛行員將不再是簡單地坐在飛機里,而是把飛機穿到身上。飛機系統(tǒng)的各種信息,將通過集中在頭部的可穿戴設備,通過他的感官輸入大腦(出現(xiàn)腦機接口那樣的設備也不是不可能),而操控系統(tǒng)則直接和飛行員的四肢相連,把人的本能反應直接化做氣動翼面上的操控指令。飛行將會變得更加自由,更加隨心所欲。在未來,也許會出現(xiàn)科幻片《火狐》里面的那種由人腦波直接操控的超級戰(zhàn)機。
在本屆巴黎航展上,無人機可說是占據(jù)了展會的半壁江山,甚至可以說是無處不在。這些無人機當中,既有歐洲的“神經元”隱身無人作戰(zhàn)飛機、以色列的新型巡飛彈等出身名門的產品,也有像意大利比亞喬公司用P180渦槳公務機改裝無人機這樣的奇葩產品。無人機廣闊的用途所帶來的無限市場,正吸引著業(yè)內外的各路廠家紛紛擠破了頭一般參與到研發(fā)當中。這場面說好聽點叫群雄逐鹿,說不好聽的真有點一哄而上的意思。
而在眾多國際知名企業(yè)忙于在展場上搶鏡頭的時候,有一家中國無人機企業(yè)躲到一邊偷著樂。這就是位于中國深圳的大疆公司。這家民營公司生產的一款名為“精靈”的無人機,在本屆航展上首次取代了直升機,擔負了航展現(xiàn)場的空中拍攝任務。
大疆公司的無人機從外觀上看科技感十足,不僅具有GPS定位功能,更專門配備了用于室內導航的超聲波回聲定位功能。該無人機不僅可以在室外拍攝,還可以飛到展館里面拍攝。而目前大疆公司生產的中高端航拍無人機,已經悄悄占據(jù)了50%的國際市場份額。許多中國觀眾耳熟能詳?shù)拿绹笃?,都是利用大疆無人機拍攝完成的。
與“神經元”、“捕食者”、“翼龍”這些著名無人機所不同的是,大疆無人機更多時候被定位為一款IT產品,更多地在電子消費類產品市場上推廣。大疆的產品,飛行器的屬性要相對弱化一些,而IT產品的屬性要更突出一些。
不過,大疆無人機這一次到巴黎航展航拍,卻不是那么容易的。因為就在前不久,巴黎剛剛出現(xiàn)過無人機闖入空中禁區(qū)的事件,法國政府對無人機的過敏反應還沒有消退。對于用無人機航拍巴黎航展的請求,法國政府給予了特別嚴格的審查。不僅是法國政府,就連航空科技獨步全球的美國,也對無人機走進尋常百姓生活有著頗多忌憚。FAA專門針對亞馬遜的無人機快遞業(yè)務給出了苛刻的法規(guī)來進行約束,使無人機快遞這項業(yè)務,在新的技術問世,很難普及開來。
各國民航當局的擔憂也不無道理。因為像送快遞或者搞航拍這樣的無人機著實太小了,小得在空管部門的雷達面前都隱了形。民航當局現(xiàn)有的監(jiān)測手段,無論是一二次雷達、空中防撞系統(tǒng)還是自動相關監(jiān)視,對于這些小東西來說統(tǒng)統(tǒng)不適用,沒有技術手段對它們進行監(jiān)管。唯一能管住這些小東西的,只有靠地面操作者的眼睛和手。這也是FAA那條“快遞無人機不能離開視線”奇葩規(guī)定的來由。
其實不妨換個角度來看待無人機這個東西。試想,把一臺大疆航拍無人機擺到一架飛機和一臺機器人中間,你會覺得它是更像飛機,還是更像機器人?人們被無人機這三個字蒙住了雙眼,先入為主地把它們放到了飛行器的筐里。是飛行器自然就需要由民航當局來管理,結果問題就搞復雜了。
其實,隨著信息技術的發(fā)展,無人機身上機器人的屬性越來越凸顯。對于大量的快遞或者航拍無人機,如果還沿用用于飛機的老式監(jiān)管手段必然很難奏效。但如果借助正飛速發(fā)展的移動互聯(lián)網(wǎng)和云計算技術,也許問題就可以迎刃而解。比如給每一臺無人機賦予一個唯一的ID,再把它們用云端整合起來,無人機只搭載傳感器和基本定位功能,所有無人機都把各自的信息上傳云端。也就是說,這些無人機只有眼睛而沒有大腦。大腦就是云端,由云端來為它們做決策提供路徑指引。哪里是禁區(qū),最高不能超過多少米,這些都在系統(tǒng)內部設定好,就不用擔心無人機亂飛了。
如果這一設想真的能夠付諸實踐,快遞無人機就可以馱著紙箱子鉆進樓門,沿著樓梯一層層飛上來,一直飛到你的單元門按響你家的門鈴。