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航空新闻 从A380之死看后发者的科技树选择

发布时间:2019-06-07 12:38 来源:未知 编辑:admin

  在2019年情人节的这一天,空客终于宣布了A380将于2021年停产的决定。空客是忍痛告别这个大块头情人的。但空客之痛不仅因为销售远远低于预期,更大地在于在错误的动力驱使下爬上了错误的科技树。

  欧洲是以瓦特蒸汽机为代表的第一次工业革命的发源地,在以电力和内燃机为代表的第二次工业革命席卷的时候,依然处于领先地位。但后来居上的美国不仅在以计算机和信息技术为代表的第三次工业革命中把欧洲远远甩到后面,在航空工业这样介于第二次和第三次工业革命之间的“传统高技术”领域也大幅领先于欧洲。喷气发动机是在欧洲发明的,美国第一代喷气飞机用的都是来自欧洲的喷气发动机技术,不管是交换来的英国技术还是缴获来的德国技术。但战后美国依靠碾压性的国力优势和技术基础,在50年代的喷气革命中一举超过欧洲,从此一骑绝尘而去。

  60年代后,还处在散兵游勇状态的欧洲航空工业溃不成军。各家都有两把刷子,但谁也形不成规模经济,也无力投资于很烧钱的研发。在这样的状态下,英法决心一搏,两国投入巨资,联合研发“协和”式超音速客机。

  “协和”式在技术上是巨大的成就,除了短命的图-144,至今依然是世界上唯一的超音速客机,在可预见的将来也不可能有后来居上者。但“协和”式由于环保和经济性的问题,还没有呱呱落地就被判死刑。在各国(甚至包括中国民航的两架意向性订购)纷纷取消订单的时候,英法硬着头皮投产了,也只有英航和法航“奉旨捧场”。由于经营得当,英航“协和”式其实是盈利的,但法航“协和”式一直亏本。2003年,在世界的唏嘘(但拒不掏钱包支持)中,“协和”式终于退出了航空舞台。

  但“协和”式的合作经验也给英法与其他欧洲国家启示:只有欧洲联合,欧洲航空工业才有生路。空客应运而生。由于英国政府的自作聪明,英国在加入然后退出后,失去“国家成员”资格,只有霍克-西德利(后并入英国宇航)作为“私企成员”继续参加,现在依然如此。所以空客集团总裁在法国、德国之间轮换,但永远不可能轮到英国人,英国人最多做到空客集团副总裁。

  波音747是尊严和实力的象征。任何有点追求的飞机公司都会情不自禁地试图把波音747打下王座,连已经出的气多进的气少的麦道都还试图研制波音747级的超级客机,空客自然不会自甘永远落后。问题是空客被“重建欧洲航空的辉煌”的虚荣心挡住了眼睛,没有看到ETOPS的现实,尽管空客其实是ETOPS的得益者,A330的成功正是来自于ETOPS。

  波音747开创了民航客机的宽体双走廊时代,用巨大的载客量降低人-公里运营成本,反过来用较低的票价促进民航流量的增长,达成水涨船高的正反馈。这个模式的关键在于薄利多销,薄利与多销是互为因果的。如果不能做到常年的高满座率,过度容量反而成为盈利的致命杀手。ETOPS正是打破了这个互为因果的关系,不仅使得中远程、中等流量的直达航线在技术上成为可能,也在运营成本和票价上曲线一级的超大型客机成为落后于时代的恐龙。

  超大型客机(简称VLA)模式的成功取决于传统民航的枢纽-支线辐射模式。但除非旅行的起点和终点正好都位于枢纽机场所在地,旅客的实际票价除了枢纽之间的干线票价,还要包括枢纽到端点的支线票价。对于航空公司来说,运作费用不光有燃油,还有机组、飞机维修、机场起落和设施等费用。这一切最终都要反映到总票价内。与端点到端点的“三段式”运行相比,一段式的点到点直达的费用未必更高,但提供的便利是三段式不可能比拟的。

  另外,VLA一次可以载运更多旅客,因此可以缓解枢纽机场的拥挤问题,这也是似是而非的。只要旅客中足够高的比重需要转机,驳接的支线客机的流量只能随着VLA到来而增加,实际上加剧枢纽机场的拥挤。这还没有计入VLA的起落造成特别强烈的超低空涡旋,迫使后续飞机增加距离和时间间隔的问题,这也加剧机场的拥挤。

  波音看准了这一点,用轻重量的复材机体和机翼、省油的先进涡扇推出波音787,彻底颠覆了传统的远程航线运作模式。大量中等城市对之间的直达航线不仅为旅客增加便利,也为航空公司增加了盈利。这也挤占了原有的枢纽到枢纽的大流量航线需求。

  比如说,以上海到加拿大为例,以前尽管波音747有能力从上海直飞多伦多,但上海也需要直飞温哥华。两条航线一起开的话,上座率和盈利难以保证,所以上海-温哥华用波音747,到温哥华后再分流,其中一部分转机再飞多伦多。但有了波音787之后,上海-温哥华、上海-多伦多都能“吃饱”,甚至还可以再加一条上海-蒙特利尔,还都能盈利。这是用必须装满才能盈利的波音747难以做到的,容量更大的A380更难做到。

  有说法空客寄予厚望的亚太用户没有踊跃订购A380是A380商业失败的重要原因。确实,中国大三中只有南航订购了5架,亚太除新加坡的24架外,只有全日空3架、大韩10架、韩亚6架、泰航6架、马航6架、澳航12架,国航、东航、日航、国泰、华航索性统统缺席,美国的所有航空公司更是集体缺席,与波音747时代亚太用户的踊跃恰成对照。原因正是在于ETOPS。

  另一方面,参照日本用波音747飞国内高流量中短途航线的先例,空客对中国国内高流量航线的期望很高,但这个期望也被异军突起的高铁粉碎了。慢说大而无当的A380,使用A320一级“小飞机”的航线如果“不幸”与高铁撞车的话,也有很大的上座率压力。

  对于航空公司来说,便利与票价是吸引客流的主要手段,用较小的飞机也降低机场着陆费和登机门的使用费。另一个问题是世界上可接纳A380的机场数量不足。波音747推出之初,世界上可供起落的机场较少也是问题。好在波音747不仅是航空公司的骄傲,也是机场城市的骄傲,能起落波音747是有头有脸城市必须的名片,所以下血本也要把机场升级。但在ETOPS和空中旅行“去光环化”的现在,A380的名片作用大大降低,不仅愿意花血本升级的机场没有那么多,有能力接纳A380的机场也不愿意拨出太多专用资源,比如上海浦东T2只有71-75三个相连桥位可以停靠A380。

  但只要定位精准,A380也是可以盈利的。阿联酋航空前后订购了162架A380(已交货109架),成为碾压性的最大用户,第二大用户新加坡航空只有24架。阿联酋航空的运作模式恰好符合A380的设计定位。阿联酋是个弹丸之地,迪拜到世界主要大城市都是干线,不存在支线辐射的问题,往来客流以欧美和亚太的油田、商务人员为主,数量很大而且稳定。旅游和中转客流是近些年才开始的。由于地处欧亚中途,把很长的直达飞行打断成相对轻松的两段,配以中转购物和经停旅游的诱惑,反而成为独特的运作优势。但这样的市场很偏门,只有阿联酋航空对A380情有独钟也说明了这一点。

  阿联酋航空取消39架订单之事成为A380棺材板上的最后一颗钉子,但阿联酋航空也是出于无奈。谁也不愿意在产品线断香火的前一秒钟做接盘侠,这对日后的维修、二手飞机转售都是问题。阿联酋航空留下这39架订单的条件就是空客长期维持A380生产线,但空客做不到。反过来,阿联酋航空取消这39架订单迫使空客比原定时间更早关闭A380生产线取得很多成就。作为历史上最大的民航客机,A380注定要克服很多气动、结构、材料、动力上的挑战。在气动上,A380首次采用全长双层客舱。在材料上,A380以铝合金为主,部分采用复材、钛合金和新型GLARE材料。在结构上,A380的椭圆形截面是经过无数优选后的结果。在动力上,普拉特-惠特尼与通用电气捐弃前嫌,用通用电气GE90核心发动机和普拉特-惠特尼PW4000低压压气机与风扇为基础,研发GP70000涡扇。这也是两家唯一一次合作。

  A380借助举世无双的尺寸,不仅提供宽大的座位,还在机上设置酒吧甚至浴室设施,其豪华、舒适程度无与伦比。旅客普遍反应,这是世界上最安静、在湍流中最平稳的民航客机。空客也规划了各种加长机身、更大容量的A380,还有货机型。

  波音747的上层机舱一直到最后也只有半长,但要延长到全长并无不可克服的技术困难。波音面对A380的挑战时,不无“卫冕”的想法,除了全新设计外,最短平快的就是将波音747的上层继续延长,甚至达到全长。但精细的商业计算和对民航大势的准确把握使得波音明智地放弃了“卫冕”计划。A380的机上酒吧和浴室是机舱宽大而好做文章的结果,其他飞机不怕挤占盈利座位的话,也完全可以设置类似的设施。事实上,60年代的波音747就有机上酒吧了。

  为了保持通用性,A380的机翼是在基本型和规划中加长加重的未来型号之间通用的。问题是,那将需要90米的翼展,而机场运作规定翼展不得超过80米,因此A380的机翼并非最优设计,气动效率损失约10%,翼内油箱容量也相应损失。A380的翼尖小翼也停留在A320的水平,没有采用更加先进的“鲨鱼鳍”或者“镰刀”形。空客也缺乏波音的勇气,用折叠翼尖在满足滑行道翼展限制的同时确保飞行中的气动效率。

  铝合金的性能知根知底,降低了结构设计的难度,而且A380上使用的新型铝合金可焊接,提供了很多减重和制造上的便利,但与复材相比,还是落后了。为了降低重量,A380的上机体蒙皮采用铝加强的玻璃钢结构(简称GLARE)。这比铝合金更加耐腐蚀,而且不像复材,破损后容易修补。问题是GLARE还是难当大任,空客在后面设计A350XWB时,还是随大流,直接采用复材了。

  在动力方面,GP7000只用于A380。要是用于波音777一级的飞机,推力有所不足;要是用于波音787一级的飞机,推力又有所过度。加上两家在A380的发动机上合作是权宜之计,只是因为市场较小,各自独立研发最后都会得不偿失,与其厮杀,不如分享。但这样的特例只是特例,这条产品线断线了。英国罗尔斯-罗伊斯也提供了Trent 900发动机,由A340的Trent 500的核心发动机和波音777的Trent 800的中低压压气机和风扇发展而来。但在使用中,屡次出现恶性事故,这条产品线也难以为继了。

  空客在1991年研究和确认市场需求,1996年组建“大飞机部”。2000年12月19日的董事会的批准代表了A380的正式立项。原型机在2004年下线日首飞。在布线等生产线问题导致两年推迟后,第一架A380在2007年1月18日交付新加坡航空公司。

  空客原预估在20年内有1500架A380的市场,19年后的今天,这个目标只实现了略超过20%。到2019年2月7日为止,总订单为313架,其中234架已经交付,动力方面GP7000和Trent 800大体对分。从2005年开始,各国航空公司就以不同理由取消了累计57架的订单,新增订单更是望眼欲穿。全日空的3架是并购Skymark的时候接盘过来的,Air Accord的3架订单也来自破产的俄罗斯Transaero。原本计划研发的货机型因为市场缺乏兴趣而取消,加长机身、换用新翼尖小翼、换用新一代发动机的型号也取消。

  新飞机卖不动是一个问题,二手飞机必须接盘是另一个问题。新航已经归还两架租赁10年到期而未续签的A380,澳航、法航也计划把手头租赁的A380不再续签。阿联酋、卡塔尔和阿提哈德的运作模式就是不断更新机队,永远用最新的飞机,所以手头的A380也要开始推向二手市场。这些只有10年机龄的巨无霸可能对二手市场是很大的压力。

  空客是战后欧洲最大的成功故事,但A380无疑是空客历史上最大的灾难。这个灾难的形成不仅是空客高层的错误决策,还与当时的欧洲大环境有关。

  战后欧洲通过煤钢联盟到欧洲共同体,最后在1992年签订了马斯特里赫特条约,决定建立欧盟,同时也决定发行欧元。只有罗马人和法兰克人的神圣罗马帝国实现过某种形式的大一统欧洲,此后统一的欧洲一直是一个梦想。经过无数战争,尤其是两次大战和冷战,“欧洲联合”成为欧洲统一最现实的途径。作为欧洲故事的最强音,空客义不容辞地揽过打造欧洲王冠顶上钻石的重任,这是A380最大的意义。

  空客试图沿用从A300就开始、A330/340继续使用的机体直径,以新发动机、机舱设计和航电“蒙混过关”,但用户指出:A330打败波音767是因为机舱宽度增加,波音787在中远程航线更优秀也在于机舱宽度增加。另外,复材减重是新时代的必须。空客在推出A350两年后被迫收回,在2006年重新推出加宽、采用复材机体的A350XWB,XWB意为“加宽机体”。直到这时,空客才对ETOPS时代的新现实有所认识,但已经晚了。

  A380的故事是后发者应该引以为鉴的教训。后发的目标是先至,只求追赶而不思超越是有追求的后发者所不屑的。但在追赶的时候,有明确的目标,瞄准式追赶还是错位追赶,路径都相对明确。但到了与先行者并驾齐驱的时候,下一步往哪里走,就不能简单地用追赶时代的经验了。

  波音作为民航老大,从波音707到787,每一步都有创新。波音707开创了远程空中旅行的大众时代,无疑是革命性的。波音727比较平庸,波音737则是用现有技术再包装,打造了全新的市场,其出乎意料的成功甚至谋杀了自家兄弟波音727和757。波音747开创了宽体时代,其影响甚至超过了波音707。波音757和767是成对推出的,商业成功程度与波音737、747不能相比,但波音757、767开创了ETOPS。波音777是第一种从一开始就具有ETOPS资格的双发远程宽体客机,航程和载客量最终直逼四发的波音747,现在正在推出第二代波音777X。波音787开创了远程点到点中流量模式,革命性地改变了民航的枢纽-支线辐射模式。

  空客推动A380与波音推动波音787大体上是同一个时代。波音搭准了民航未来的脉搏,但空客彻底误读了,原因不完全是商业判断,也有思维定势作祟,一心要把波音747打下王座。空客作为欧洲各国政府支持的事实国企,肩负的不仅是振兴欧洲航空工业的重任,还要重建欧洲科技的声望。在初步建立与波音的均势的时候,摘取“世界之最”成为难以抵御的诱惑,全然无视了因为ETOPS而已经浮现的大潮流的转向。

  1、在先行者的“太岁爷头上动土”,直接瞄准现有顶级产品,青出于蓝而胜于蓝;

  应该说,兵无常势,水无常形,跟踪超越路线和弯道超车路线各有优劣,并无本质的高下之分。弯道超车的风险众所周知,但跟踪超越的风险尤其容易忽视。跟踪超越的基本假定是先行者开的路是正确的,在这条路走下去,多跨一步,就可以超越先行者。

  先行者之所以是先行者,是因为具有更多的经验,有更强大的技术基础,甚至已经有现成的成功产品。但先行者不总是正确的,或者说成功是有时间限制的。

  跟踪超越已经落后于时代的顶级产品属于刻舟求剑,A380就是一个例子,没有认清ETOPS已经使得VLA成为过时理念的现实。另一个情况是先行者实际上也在误入歧途,只是自己还不知道,把追踪者一起带到沟里去了,变后掠翼就是一个例子。变后掠翼在理论上能兼顾高速和低速飞行的要求,但重量和可靠性代价抹杀了一切好处,实际上是得不偿失的。美国在F-111上首先使用变后掠翼,然后在F-14和B-1上继续使用,弄得苏联跃跃欲试,一气推出苏-17/22、苏-24、米格-23/27、图-22M、图-160等变后掠翼飞机,在弯路上走得更深更远。

  更糟糕的是商业和技术判断受到虚荣心的干扰,选择性无视已经摆在面前的现实。空客在这一点上难辞其咎。在所有的宣传中,A380都作为世界之最来突出空客的技术成就和声望,经济性几乎成为副产品,最终自己把自己绕进去了。

  在追赶先行者的时候,后发者对科技树的选择相对简单、明确。但从均势开始打造优势的时候,科技树的选择就很有艺术了,而错误的代价是巨大的。

  A380项目启动时,预计投资95亿欧元。2004年,空客已经在放风,还需要15亿欧元才能完成研发。2006年空客最后公布A380计划投资时,还是102亿欧元,还需要49亿欧元。但这以后,空客索性不公布A380的研发和生产准备投资了。A380推迟两年投入量产,外界估计这使得总投资增加到180亿欧元,但最后的计划总投资有可能达到250亿欧元。

  在计划启动时,德国、法国、英国政府(英国尽管不再是国家成员,英国政府依然对空客项目投资,这是空客继续在英国制造机翼的基础)联合向空客提供35亿欧元贷款,并预支59亿欧元的研发费用。根据投资协议规定,空客只有在A380(其他空客项目也都如此)开始盈利时,才需要开始偿还贷款,现在看来这笔贷款是打水漂了。波音据此向世贸组织起诉 ,控告法德英政府非法补贴空客,造成不正当竞争。世贸裁决波音胜诉,欧洲政府对A380的补贴构成事实。但空客辩解道:A380销售不力,VLA市场萎缩,对波音的损害只有3.77亿,对波音这样家大业大的大户人家实际上没有影响。这是很有力又很无奈的辩解。

  更加无奈的是:空客丢失了时机。在A380上浪费了20年时间和可能高达250亿投资后,空客被迫回过去再次追赶,推出A350XWB。这一次老实了,回到当年的错位追赶路线NEO(差不多相当于“原版”A350)从两端夹攻波音787,另一方面“顶”波音777X一把。到2019年1月底,A350XWB已经交付了240架,共有852架订货,不错的成绩。但波音787已经交付了789架,共有1421架订货。

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