千里之行基于跬步:泰坦战争—波音空客大型客机之争

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/28 06:35:29

泰坦是希腊神话里的巨神,顶天立地,力大无比。在民航飞机的世界里,波音和空客无疑就是这样的两个泰坦。


波音在50年代以波音707远程喷气式客机为契机,一举把因循守旧的道格拉斯从王座上打了下来。道格拉斯再也没有恢复过来,先被麦克唐纳收并,最后落到世仇波音的篱下。在历尽惊险、成功地推出波音747后,波音无可争辩地登上了民航飞机世界的王位。


在经历了从彗星式喷气客机到协和式超音速客机的挫折后,欧洲航空工业的散兵游勇们痛定思痛,联合起来组建了空客。空客的故事充满了远见、雄心、艰难和辛酸。空客用A300进占了中短途宽体市场,A320进占了窄体市场,占领了桥头堡。随后,空客开始向远程宽体的王座发起了冲击,从A330/340到A380,前赴后继,攻城掠地。波音以777、787和“先进”747发动了帝国反击战,空客则进一步推出A350应对。战斗正在白热化,鹿死谁手,尚未可知。但这场战争的结局将影响未来30年民航工业的走向。


在酝酿A300的时候,空客就对A300的型制和未来的发展作了大量的预研。预研方案中不光有双发中程型号,用于中短途高流量航线;还有四发远程型号,用于取代正在进入退役阶段的波音707、DC-8。经过仔细研究,空客将最初的切入点定为中短途高流量航线。这是符合欧洲市场特点的:大城市多,对噪声和污染控制的要求严格,航线距离短,航班周转时间短。北美市场也有很大的需求。最后机身长度适中的宽体双走廊双发B1方案获选,成为最终的A300。A300获得初步成功后,空客推出了缩短机身的A310,以适应客流稍小的航线。日后A300也增加了加长的A300-600。空客接下来向更小的波音737、DC-9的市场进军,这就是非常成功的窄体单走廊A320。




冲锋80,波音707的前身






空客对四发大型远程客机的梦并没有消逝,但分歧出在先研制双发的A300的后续机以和波音767竞争,还是先研制四发大型远程客机。80年代时,双发客机仍然受ETOPS(Extended Twin engine OperationS,意为双发运行)规则限制,在整个航线上不能远离沿线的任一备降机场多于相当于60分钟飞行时间的距离,以免单发失效时无法安全降落,所以太平洋上的越洋航线必须用四发。四发除了可靠性较好外,也不需要过分的备用推力以保证单发失效时仍然能够安全起飞和降落。比方说,四发的每台发动机只需要33%的备用推力就可以补足单发失效时的推力损失,而双发就需要100%的备用推力才能补足。这额外的推力在用不到的时候,在重量、耗油和迎风阻力上都是一个浪费。所以从某种意义上说,四发耗油、阻力、重量、复杂性、成本上的缺点部分被备用推力要求的下降所弥补,所以也不是一无是处的。北美的航空公司强烈倾向于较省油的双发,亚太的航空公司强烈倾向于远程、中程通吃的四发,欧洲的航空公司骑墙,对两者莫凌两可,空客为此左右为难。


转机出现在空客总设计师Jean Roeder,他提出用同一副机翼和机身,同时适应双发和四发的要求,内侧发动机的位置固定,四发的外侧发动机为机翼卸载,以适应增大的飞机重量。这个想法并不像表面上看起来那么简单自然。由于机翼设计对整个飞机的气动和结构有至关重要的影响,将决定飞机的制造成本和运营效益,长期以来机翼都是为飞机量身定做的。Roeder的共用机翼是在对气动和结构的理解已经炉火纯青的基础上提出的,大大节约了工程开发的成本,也缩短了总的研制时间。于是空客决定用共用的机身和机翼,同时上双发和四发的型号。Roeder的机翼在气动设计上也有独到之处,在机翼最厚的的地方稍后开一道细细的缝隙,使机翼上表面的激波前锋产生的高压可以通过这道缝隙泄放到前下方压力较低的区域,削弱了激波的作用,减少了升力和阻力的损失。同时,机翼的襟翼在飞行中可以后退,以改变机翼的弦长和剖面形状,根据大气状态、载荷和燃油的消耗,优化升力产生的位置,用较简单的技术达到“任务适应机翼”的效果。为了适应更重的四发A340的需要,主起落架除了在机身两侧各有一副外,在机身下再增加了一副。对于较轻的双发A330来说,中间的起落架没有必要,这个空间就被用来作为额外的油箱,多载燃料。随着时间的推移,A340的设计目标也上调,不再以替代波音707、DC-8为目标,而以DC-10、L-1011和更先进的MD-11为目标。四发首先推出,命名为A330,双发一年后推出,命名为A340。但空客的市场部强烈反对这样的命名法,指出要是330是四发,340反而是双发,肯定要把公众绕糊涂了,所以还是一反按时间顺序命名的惯例,后推出的双发命名为330,先推出的四发命名为340。两者在1987年的巴黎航展上正式公布,A340在93年开始投入航班服务,A330在94年也开始投入航班服务。A330和A340采用 从A320开始的电传操纵,三型飞机之间操纵完全相同,飞行员不需额外培训就可直接操纵不同的飞机,为航空公司大大节约了飞行员培训的时间和经费,成为空客的一大卖点。A330/340 和320也形成了一个完整地产品系列,为航空公司使用统一的空客产品提供了条件。推出了基本型之后,A330和A340都推出加长型、增程型、货机型等,以适应更宽广的市场需求。


波音当然没有睡大觉。在历尽惊险推出波音747后,波音很快着手研制已经陈旧的波音707、727、737的替代产品。波音用727的机身,配以先进的机翼和双发,推出了波音757,用于取代波音737和727,用于中等流量的中程航线。同时波音推出半宽机身的双发波音767,用于在高流量中程航线上和A300竞争。757 和767在83年和82年分别投入航班服务,从销售量来说,波音757和767不可谓不成功,757和767在民航界也是率先采用双人座舱的,大大节约航空公司的空勤人员开支,但从产品周期和对民航业的影响来说,这两姐妹可比没有碰上白马王子的灰姑娘,对内夹在747、777和新一代737之间,对外也受到A320和A300的挤压,总是有点灰头土脸。波音757的尴尬在于737实在太成功了,新一代737在载客量和航程上都不逊于757,但经济性要更优秀。结果,757本来要取代737,现在反而早早被新一代737所取代了。


767的优点和缺点都在于半宽机身。相比于747的6.47米、DC-10的6.19米(244英寸)和A300的5.64米(221英寸),767的4.72米(186英寸)只比707的3.76米(148英寸)宽,但比其他所有宽机身的客机都要窄。这样的好处是机身截面小,气动阻力小(波音估算可以省油达2%),靠窗或靠走廊的乘客的比例达到80%,不受欢迎的中间座位比较少。但真正的宽机身的好处也是明显的:每排乘客量多,同样两条走廊占用的“无效面积”相对较小,机舱侧壁更接近垂直,这样可以避免弯曲侧壁对乘客造成的不适,天花板较高较宽,头顶上的行李箱比较深而不会被向中间弯曲的侧壁吃掉很多有用空间,宽大的货舱也容易安排集装箱和散货。为了吸引航空公司,波音推出加长机身的767,加长航程的767也足够飞诸如温哥华到北京的跨太平洋航线,但航空公司依然钟情于真正的宽机身,波音必须面对现实。


波音在研制767的同时,本来打算在双发的基础上研制三发的波音777,用于和DC-10、L-1011、MD-11那样的三发宽机身客机竞争,填补767和747-400之间的空档。利用和767同样的机身开发新的777,在技术上风险小,开发成本低,在波音的心目中是少花钱、多办事的大好事情。在波音信心满满地准备推出时,突然发现应者寥寥。88年10月波音董事会开会时,不但质问产品开发团队的短视,还问及还有什么别的方案。出乎所有人的意料,波音开发团队根本没有考虑过其它方案,而这时空客已经在将A330/340作为一个“家族”在成功地推销了。波音董事会责令产品开发团队在年底之前一定要拿出一个新方案来。在董事会上备受蹂躏的产品开发团队痛定思痛,推开所有的定见,从白纸上重新开始。


失掉先机也有后发制人的好处。86年12月,麦道宣布推出MD-11,87年空客宣布推出A330/340。至少波音在重起炉灶时,已经清楚对手的底牌。波音就从这里入手,放弃三心二意的半宽机身,做真正的宽机身,比MD-11和A330/340都要宽的宽机身,机身截面达到6.19米(244英寸)。增大的机身截面除了前面提到的好处外,还是波音第一次为客机设计一个简单的圆形截面的机身。在此之前,为了使机舱侧壁接近垂直,和机舱内便于乘客直立,机身截面都是“蛋形”的,以在保持机舱高度的同时,减小截面积和迎风阻力。但这样一来,在同样的截面积下,机身总的“浸润面积”(也称“湿面积”)就大,材料用料多,机身重量大,摩擦阻力也大。采用圆形截面同时解决了这些问题。说来有趣,这也是波音第一次在喷气客机上采用圆形截面。相比之下,A300/330/340都是圆形截面。波音的第二个重大决定就是要决定发动机布局。波音研究了双发、三发和四发。三发需要特别设计的后机身和垂尾,很早就决定不用。四发不仅耗油高、造价高,而且市场上没有合适的180kN级的发动机,A340用的CFM56只有135kN级,更大的都太大,经济性不好,所以也放弃了。在另一方面,双发宽机身在经济性上的优势从A300开始就十分引人注目,波音决定采用双发。当然,双发也有双发的问题,双发所需要的360kN级的发动机还不存在,但这是方向所在,波音把赌注下在了这里。新设计重新启用777的名字。





波音在双发宽机身的基本布局确定后,做了两件对777计划的成功至关重要的事:一是在777投运之前,就得到ETOPS 180的认证;二是邀请8家主要航空公司参加设计。


波音从767就开始推行ETOPS 120,并向ETOPS 180扩展。ETOPS 120使得波音767可以用于美欧之间的北大西洋航线,省油的767很快取代了四发的707、DC-8,并开始侵蚀三发的DC-10和L-1011的市场。然而,ETOPS 180把更为广泛的亚太市场也打开了,不仅可以用于亚太航线,也可以用于欧亚航线。过去的惯例是,双发客机需要相当的安全航班运行时间才能申请ETOPS扩展,但波音777在一开始就获得了ETOPS 180的认证,并获得FAA的特别许可,可以在紧急情况下(比如沿途备降机场因为天气或人为原因而关闭)延长15%,达到ETOPS 207。这样,波音777几乎可以用于全球所有航线,航空公司再也不需要在双发的经济性和四发的远程性之间犹豫不决了。有了ETOPS 180,波音开始大力推动超远程双发,最终导致波音777-200LR,航程达到17446千米,可以直飞纽约-新加坡航线,为现在的世界之最。


邀请航空公司参加设计是民航客机设计中的另一个革命,可以在飞机公司的自以为是和航空公司的信口开河之间达到一个实际、有效、经济的最优选择。另一方面,也可以更有效地劝使航空公司早早下订单。不过邀请航空公司参加设计是一个很冒险的举动,8个航空公司提出16个相反的建议是完全可能的事情。果然,全日空希望加长777基本型的机身,损失一点航程,但适应高密度的日本国内航线需要;国泰希望进一步加宽机身,最好达到747的宽度,好为远程越洋航线的乘客提供更多的舒适;英航要求777的人-千米运营成本至少要比A330低10%,还要求增加机载自诊断系统,以减少地面维修周转时间。联航(United)的要求最苛刻,要能在投运之初就能从海拔很高的丹佛直飞太平洋中间的夏威夷,这实际上就是一投运就要达到ETOPS 180。波音在争执不休、互相矛盾的用户建议中,最后达成了一个成功的折衷。


波音的另一个革命性的设计是折叠机翼。波音777的翼展很宽,为了在机场靠上登机口时节约占地(机场费也可以按照较小的飞机收取),波音提议将777的机翼做成可以折叠的,就像海军的舰载飞机在航母上可以折叠起来一样。事实上,波音就打算用大大放大的A-6的机翼折叠机构。但是,这样要增加机翼的重量,这就意味着要增加油耗;折叠起来的外翼段也不能用作翼内油箱,用以增加航程。最后没有一家航空公司选择了这个选项,波音也就悄悄地取消了这个选项。固定的外翼段最后也用于增大的翼内油箱,用于增加航程。


波音在777上采用了号称“无纸设计”的全面计算机辅助设计,和计算机辅助制造直接相连,省却了大量的模型和匹配试验。这是制造业的一场革命。777上采用的通用电气GE90-110B和-115B号称是世界上最大的发动机,直径比波音737的机身还大。波音也在777上首次采用电传操纵,但在控制设计的理念上和空客有所不同。空客的电传操纵有硬性设定的安全极限,飞行员的动作超过极限时,控制系统会否决过度的动作,以确保飞行安全。然而,有时在特别危险的情况下,暂时超越极限是必要的,可以避免撞山或其他危险情况,只要过后及时恢复就可以了。空客的电传操纵有很多模式,有的是专用于起飞、着陆的,有的是专用于巡航的,不能乱用。要是模式用错了,或者发生了意外,飞控电脑会否决飞行员的“非法”动作,导致事故。A320的几次撞山和“降落”进森林而拉不起来,都是这样造成的。波音的飞控电脑容许飞行员暂时超过极限,只是操纵杆可以明显感觉到超过极限,像汽车进倒档一样,用力拉,就可以拉过极限。由于需要特别用力,飞行员不会糊里糊涂地超越极限。一般认为,这个方式比较好。


A300从来没有和波音竞争过,A320和波音737、757竞争,但这是半路里杀出的程咬金,空客有意,波音无心。A330/340和波音777,这次双方都是有备而来,真是棋逢对手了。


在日益增加的点到点航线的潮流中,另一个潮流同样不可忽视,那就是亚太地区日益增加的空运流量。和相对成熟的欧美市场相比,亚太市场依然在迅猛地发展。东南亚市场发展迅猛,在97年被金融危机敲了当头一棒后,也正在迅速恢复。中国、印度等新兴市场的发展势头更是不可估量。这些人口密集、幅员巨大的市场要求特别大载客量的客机。另一个市场是中东石油国家。这些国家在油田和炼油厂、化工厂大量雇用欧美技术人员,这些人除了大事小事都要到欧美出差外,每年都要回欧美度假,客流量相当大。据说在波音和空客征询亚太航空公司意见多大的客机才符合需要,回答是你们能造多大的,我们就要多大的。每天中午从纽约相隔10分钟接连向东京发两班波音747-400的美国联航在这时提出了650座客机的要求,远远超过“只有”416座的波音747-400。


在A330/340成功地推向市场后,空客开始考虑更大的客机,向波音747的传统领地进军。但是进一步加长A340已经不现实,必须考虑全新的设计。Jean Roeder再次发挥想象力,提议最大限度地利用A340的技术,用加法设计新的超大型客机。Roeder建议将两个A340的机身并成一个横8字,外面包覆一个椭圆形的蒙皮,就像双层壳体的潜艇一样,受力的机身还是里面的两个A340机身。这样的好处是可以利用扁宽的机身产生部分升力,所以新机可以采用A340的机翼,最大限度地利用现有生产线。横排双筒机身具有很大的地板下货舱空间,可以并排放4个LD3航空集装箱,载客量当然也是双倍于A340。但是这样的机身截面积较大,阻力增大,坐在中间的乘客远离机窗,容易产生压抑感,也难于在紧急疏散中及时离机。预计的机体产生的升力在风洞试验中没有体现出来,由于种种实际限制,结构上和A340的通用性实际上也难以实现,承力的横8字加上不承力的椭圆形外机身的重量也大,最后这个方案放弃了。空客研究过圆形截面,但圆形截面的上层不大好安排,天花板向里倾斜得太厉害,座位难以布置到靠墙的位置,空间不好利用。下层里装载航空集装箱也有一样的问题。空客还琢磨过其他非常规截面,比如将一个A320机身放在一个A340机身上的葫芦形截面,但最后回到较常规的椭圆形截面,这样可以一较小的截面积获得最大的载客空间,早期的波音707就是近似椭圆的蛋形截面。不同的是,空客的椭圆形截面是双层的,上下两层都乘载乘客,两层都很宽大,便于座位布置和载货。空客将其命名为空客2000,后改名为A3XX。


波音当然对超大型客机的市场不可能无动于衷,毕竟这是旗舰波音747的生命线所在,也是利润的大头。波音747的前机身是双层的,但双层部分并不贯通整个机长,事实上连一半都不到,所以有天然的扩充潜力。但波音在研究了各种747的加大方案后,发现如果只对747的上层作有限的延长,增加的载客量并不显著,比747-400没有明显的优越性。如果上层延长超过中机身的机翼处,后机身必须重新设计,否则将严重破坏跨音速面积率,增大高亚音速巡航阻力,这就得不偿失了。另外,整个机体粗短,在气动上不利。而重新设计整个后机身,重新设计机翼,还不如摆脱747的束缚,直接设计全新飞机。大大加长机身也有很多具体的技术问题,后机身也要完全重新设计,气动上也不好。最终的结论是波音747的寿数尽了,再要榨出很多油水已经很难了。最大的问题是,在加长机身后,航程只能达到波音747-400的80%,不能适应亚太航空公司的要求。波音最后决定重起炉灶。波音的超大型客机(NLA,New Large Aircraft,意为新型大飞机)的机身是品字形截面,由三个圆筒组成,结合了纵8字和横8字的优点,从侧面看有点像波音最后的螺旋桨客机波音377,在半腰上有一条明显的折线。但是不久波音就回到更常规的圆形截面,直径达8.46米,上层每排8座,中层每排12座,下层每排3个LD3集装箱。机翼翼尖可以像波音777一样折叠,使NLA可以停靠在不宽于波音747-400的登机位子上,方便现有机场容纳NLA。


但是波音对开发747的经历心有余悸,对一头扎进又一个高风险的项目很是犹豫。但在另一方面又不愿意让空客独抢风头,于是使出一个怪招,直接和空客的成员公司德国DASA接触,联合开发超大型客机,称为VLCT(Very Large Commercial Transport,意为超大型商用运输机),以避免恶性竞争。波音绕过了空客总部,坚持这个合作制是波音和DASA之间,而不是和空客的。波音要求合作的用意很难理解,说不定根本就不是认真的合作,而是要在空客成员之间挑拨离间,至少是拖延空客的超大型客机计划。这是阴险的一招。空客到90年代为止,是按法国的一个独特的商业概念GIE(Groupement d'Intérêt Economique,大意为经济利益共同体)建立起来的,相当于成员公司的邦联,或者说只是一个负责规划和销售的架子公司。空客对成员公司没有指手画脚的权力,成员公司在空客产品范围外,有权自主和其它公司合作。波音就钻了这个空子。但最后空客总部还是参加了。按规定,波音-空客的合作要双方共享资料,除了市场要求,还分享机场设施、紧急疏散、噪音等共同关心的问题。随着波音对超大型客机的温度越来越冷,波音也对空客是否从合作中获得比波音更多的东西而心存疑虑。另外,空客也开始或明或暗地表示,空客很难在其它所有产品上竞争,而在超大型客机上和波音合作。DASA最后也承认,不可能同时参与空客单干的超大型客机和与波音的合作。波音在美国也面临与空客合作是否触犯反垄断法的问题。联航对650座客机的要求也使波音和空客在VLCT的容量上产生巨大分歧,空客想要更大的,波音不想超过650座的容量。不管波音的用意是什么,空客对此合作也是三心二意,合作很快就中止了,空客加速独立研制。据说空客跳过350到370而直接将A3XX命名为A380,是因为其8字形的双层的机身截面,也为了在亚太地区讨口彩,更是为了传递A380将在很长一段时间内作为空客的旗舰的含义,而避免波音757、767比747小、低档的尴尬。


这期间,麦道的道格拉斯分部在90年代已经步履维艰,面临要么轰然倒下,要么悄然死去的尴尬局面。道格拉斯在90年时还有188架订货,91年就跌到37架,92年1-6月只有4架MD-80/90的订货,MD-11一架也没有。麦道长期以来依靠MD-80/90和MD-11两个产品系列,产品范围窄,产品之间的空隙大,不便于航空公司用麦道飞机形成一个完整的机队。麦道计划将三发的MD-11加长,以和波音747竞争,但机身要加宽到每排20座才能达到所需要的经济性,太不实际了。麦道最后破釜沉舟,直接研制双层机舱的超大型MD-12,翼下四发,容量达450座(按全高密度的经济舱布置的话,可以高达620座),超过波音747-400,并且在座-公里效益上比波音747-400至少提高15%。麦道还打算推出双发型,用于高流量短程航线。MD-12也是椭圆形截面,机身长度和MD-11相似,但宽度比A3XX还要大,达到7.39米。麦道还突破了宽机身飞机双走廊的常规,将MD-12设计成三走廊,这样不光方便乘客走动,也使更多乘客坐在靠走廊的位置,而不是挤在中间。但是这时麦道的经济状况已经十分糟糕。这也是麦道和上飞合作的时代,目的无非是利用中国便宜的劳动力,和在有巨大潜力的中国市场插一只脚。但麦道的时机不好,中国市场远水解不了近渴。麦道又把脑筋动到台湾去了,希望用技术转移和股份分享的诱饵,诱使台湾慷慨解囊,救麦道于水火之中,甚至提出出售40%的股份给台湾。台湾不知道是迟钝还是精明,迟迟没有决定,最后麦道的这根稻草也没有捞到。但麦道饥不择食的作法使航空公司寒了心,谁都明白麦道已经是出的气比进的气多了,不愿花巨资购买明摆着要后继无人的产品系列。这进一步加深了麦道的困境。就这样,MD-12非但没有救了麦道,反而在棺材上钉上了最后一根钉子。在ATF和JSF战斗机投标失败后,麦道很不情愿地落到了案板上,被波音大卸八块吞噬了。麦道的F-15、F-18战斗机业务被波音接了过去,原打算用于MD-12的机翼“发散后缘技术”(Divergent Trailing Edge,在作用上相当于空客为A330/340研制的变弯度机翼,可以提高气动效率3-4%)也被波音坐享其成,用在747的加长型计划上。具有光辉历史的道格拉斯在MD-90短暂地按波音717的名目浮现后,沉入了历史的大海深处。

97年的亚太金融危机给空客的乐观估计浇了一桶冰水,但空客确认基本的市场需求依然存在。经过积极酝酿和努力,A380的计划在2000年12月19日正式启动,飞机在2005年4月27日首飞,此后试飞计划进展顺利,没有发现严重的设计问题。从2005年12月起,A380就造访世界各地,一方面做不同气候和机场条件下的试验,一方面推销。A380的设计和首飞经历了并不罕见的拖延,但更大的问题出在生产线上。长期以来,空客是一个只管销售和规划的架子公司,所有的科研、生产都是由成员公司负责。这也是波音在VLCT的时候有机可乘的道理。这个架构使空客在初创期间避开了很多官僚主义的羁绊,也避开了多国合作中民族主义的作祟,但在经营上多受制肘。尽管波音一直指责空客低价倾销,空客实际上在产品定价和谈判上,缺乏像波音那样的灵活性。空客和成员公司都意识到,空客的GIE架构必须过渡到单一的、整体的、“真正的”公司。只有这样,未来的经营决策才能更有效率,才能和波音进一步竞争。A380的成败关键在相当程度上和空客的改组成败有关。但空客的成员公司都是国营的或者有很强国家背景的大公司,合组的过程充满了进三步退两步的曲折。德国DASA和英国Bae是空客实体公司化的主要推手,空客总部在法国,但法国宇航反而对此一直拖拖拉拉。直到波音收并了麦道,引发一轮世界性航空工业的合并大潮,德国DASA、西班牙CASA、法国宇航等合组EADS,这才为空客改组铺平了道路。2000年,空客终于成为一个实体公司,EADS拥有80%的股份,BAe拥有另外20%的股份,但BAe正在谋求向EADS出售手里的空客股份,双反正在为价格扯皮。


在公司改组的过程中A380同步进入生产阶段。A380的铝线在设计的时候对于弯转后的“收缩”估计不足,机体分段对接时,竟然发现电线不够长的尴尬事。A380对全机用电量也估计不足,发电机和输电系统能力不足。空客内部的CAD系统互不兼容,设计修改时互不沟通,加上其他投产初期常见的问题,A380遇上了严重的拖延交货问题。新航本该于2006年第二季度接受第一架A380,但拖延到了第四季度,而到了6月,空客被迫宣布再拖延6个月。空客为了尽量减少首机拖延交货,现在放弃对所有机身分段内预埋电线的通常做法,而是对前10架飞机的电线拉出来,采用手工重新布线。但这种临时突击的办法难以为继,结果是后面的飞机的交货进一步拖延。新航还算好,在两次拖延交货后,反而追加了9架订货,不知道空客是不是在私底下塞过好处。但当空客在10月第三次宣布拖延交货后,新航的第一架A380至少要到2007年10月才能交货,而A380要到2010年才能进入全速生产。空客将为此损失至少48亿欧元,更糟的是,部分航空公司已经威胁要取消订单,像订单高达40架的阿联酋Emirates已经在考虑缩减A380订货,而转向波音的747-8;英国Virgin Atlantic索性延迟接收交货。FedEx和UPS已经取消了A380货机的订单,空客被迫暂停A380货机的研制,而是集中精力于A380客机。如果取消订单的雪崩继续的话,空客的大出血还将继续。空客本来估计270架飞机后,A380可以开始赢利;由于现在的交货拖延和欧元硬挺,空客将需要出售420架A380才能赢利。按照每年45架的生产速率,这是10年的产量。然而业界估计这个市场的容量在2025年前为400-880架之间。目前空客面临空前困难的境地,高层一片混乱,短短几个月里,就有两茬总裁被撤换。


波音对于空客进军超大型客机市场十分恐惧,但出于对巨大投资失败的更大恐惧,不愿意正面竞争。波音也对研制新的超大型客机可能从现有波音747生产线抢走生意有极大的顾虑,自己砍了自己的摇钱树。于是波音先后打了好几个擦边球,对747加长上层、加长机身等方案再作研究,并宣布即将正式推出波音747-400X、500X、-600X等加长型。说来波音747X(747加长型计划的总称)和A380之间的互动甚是有趣。波音的说法是747X的技术风险小,对航空公司的风险也小,可以较早投入市场。空客在顾客压力下,被迫允诺提前推出A380。但这样一来,747X提前推出的优点就没有了。航空公司对747X的反应很不踊跃,毕竟大家对“老太婆搽粉”的把戏有点厌倦了,同时对A380有很大的期望。波音尽管不甘心,隔三岔五推出一个新的加长747的计划,号称有多少多少订单,但最后这些订单都没有超过意向书的水平,波音只好不久又将747X下马。


在A380试飞成功的刺激下,波音于2005年11月14日再次推出波音747X,这次冠名波音747-8,以波音777的机翼和787的发动机和机载系统为基础,加长747-400的机身,达到467座的标准容量。但747-8作为货机反而更受欢迎,已经积累了57架的订货。747-8的客机在一年内一直问津者寥寥,只有几架专机的订货。不过2006年12月6日,一直坚定地支持空客的德国Lufthansa出人意料地宣布订货20架747-8客机,不知道是对A380的拖延失去了耐心,还是另有用意。不过波音耐人寻味地拒绝把747-8作为A380的竞争对手,也不愿透露销售多少才能收支平衡。波音747-8货机将于2009年开始交货,客机于2010年开始交货。如果空客挺过了A380的初期困难而A380的销售走上了正轨,波音747-8的销售就可能出现危机,到时候再次被取消也不是不可思议的事情。


波音777在95年投运,A330在94年投运,A340则是93年,相差不算太多。但90年代是民航界动荡的年代。从78年开始,美国对航空公司放开限制(de-regulation),FAA不再制定票价、航线、班次和服务水平,而是容许航空公司自由定价,新开设航班也大为简便。这个潮流最后波及整个西方世界。到90年代时,北美和欧美航线上,出现了点到点航班大量增加,而中心到中心的航班相对减少。波音747开始大量退出北美的国内航班和跨北大西洋的航班,而双发宽机身的波音777和A330得到航空公司极大的欢迎。相比起来,A330更适合北美的国内航班和跨北大西洋的航班的流量和航程的需要,比波音777更为经济,所以在这个市场上卖得比波音777好。但波音777同时覆盖中程和远程航线,所以不光和A330竞争,还和A340竞争。由于ETOPS 180/207的缘故,波音777可以和A340在绝大部分航线上竞争,这时双发经济性好的优点就出来了。在少数航线上,ETOPS 180/207尽管容许波音777飞,但必须在ETOPS 180的走廊内飞,这样就不一定能按最经济的直线(由于地球曲率的关系,实际上是弧线)飞,这时A340还是有优势。但这样的情况不多。由于导航和政治上的原因,A340也未必能够按最近距离飞,也需要绕道,所以实际优势并不明显。波音777在一次试验中,在太平洋上空用一台发动机持续飞了6个半小时,所以只要有需要,日后扩充到ETOPS 240甚至更高是十分可能的,那样的话,A340的优势就更成问题了。因此,在远程航线市场上,波音777比A340卖得好。到2006年11月为止,波音777的总订货为791架,总交货为509架;到2006年10月为止,A340的总订货为386架,总交货为329架;A330只有交货数,为447架。A340和A330加起来的总交货数为776架,这里面有A340领先波音777两年进入航班服务的因素,A330也领先波音777一年。从总交货数来看,空客依然领先,但波音的订货数领先,换句话说,后面的生产更有保证。空客的A340如果没有新的订货的话,停产只是时间问题了。A330的情况要好一点。有趣的是,新的777和麦道与空客合作但流产的AM300在概念、尺寸和性能上都惊人地相似,如果投产,波音777的优势就荡然无存。空客对麦道的落井下石,可谓焉知非福,麦道的在天之灵在冥冥中报复空客也不一定。

MD-12的失败把麦道拖下了深渊,反而给空客增强了信心,因为少了一个对手。空客开始全力研制A380。A380机舱宽度为7.14米,高8.56米,下层可以按3+4+3每排10座,上层可以按2+4+2每排8座。标准载客(三个等级混合布置)555人,最大载客(全经济舱高密度)达853人。相比之下,波音747-400的机身宽6.50米,高7.85米(前机身是双层的),3+4+3下层,3+3上层。标准载客量416人,最大载客量587人。A380的机体的40%采用GLARE技术材料,这是玻璃纤维增强的铝合金材料,由编织的玻璃纤维布和铝箔交替层压而成,可以根据需要增减层数,比常规铝合金更轻、更耐冲击和耐腐蚀,而且易于修补。A380还采用了可焊接铝合金和25%的复合材料。


和波音开始研制747的时候一样,A380的很多问题不在飞机本身,而在于飞机尺寸大大加大后带来的其它问题。问题之一是机场跑道的强度问题,大大增加的重量将压垮很多机场的跑道。空客发布A380的基本技术参数后,很多A380的潜在到发机场已经开始加强跑道的工作了。经过试验后,FAA对地面滑行道宽度和滑行速度的限制也相继取消。问题之二是紧急疏散问题,要按FAA和JAA规定在90秒内疏散全部乘客,这是一个很大的挑战。光增加紧急出口还不够,还要证明从这些出口离机,乘客可以安全地滑落到地面,也没有乘客因为恐高而拖延从上层滑落的问题。比如一旦前起落架断裂,机头着地,机尾将高高扬起,乘客如何克服恐惧从高达17米的空中跳入充气滑梯,这是一个不简单的问题。空客按照全经济舱的最大容量,在法兰克福组织了873名志愿者(包括20名模拟机组人员),其中40%为女性,15%的女性为55岁以上者,全部人员中35%超过50岁。这些志愿者参加了紧急疏散试验,试验在黑暗的巨大机库里进行,结果证明了空客的紧急疏散设计是成功的。A380在空中飞过引起强烈涡流的问题,也在FAA和JAA规定适当增加起落时前后飞机的间距而得到解决,对上下和左右的间距没有特别规定。其实,这些都是波音747新生的时候也出现过的问题,没有哪一个是解决不了的。


A380的尺度无疑是巨大的。A380的垂尾几乎和A320的机翼一样大,平尾差不多和A310的机翼一样大,机翼一个就是30多吨重,主起落架一个就是20多吨重。即使小到机舱空调系统,都是史无前例的,对空客和供应商都是挑战。A380的减重是一个艰难的过程。空客曾经研究过用复合材料制造机翼的外翼段,以减轻重量。但经过仔细研究,金属的内翼段和外翼段的连接需要特别处理,这增加了重量。较轻的外翼段减少了自身重量对整个机翼的卸载,内翼段反而需要加强,这又增加了重量。最后权衡下来,复合材料的外翼段的实际减重有限,而制造成本增加很多,并没有足够的优越性,索性整个机翼都采用全金属结构。为了缩短着陆距离和降低刹车片的损耗,A380原打算在四台发动机上都采用反推力装置。但为了降低重量,最后只在内侧的两台发动机上采用反推力。A380的电线全部采用铝线,这比传统的铜线要轻。由于现代客机的机上娱乐系统大大增加,电线的总重变得十分可观,铝线所节约的重量是有实际效果的。液压系统的压力有3000psi(约204大气压)增加到5000psi(约340大气压),相当于可以从地面把水柱打上3400米的空中的压力,其结果是液压管线的直径有2英寸(约51毫米)降到1.25英寸(约31毫米),全部液压系统的重量就下降了1000公斤左右。全机的重量就是这样一点一点地抠下来的。

波音在对民航市场的研究中发现,从波音707发明以来,除了协和式的特例,民航飞机在速度上没有大的突破,而更高的营运速度对航空公司和乘客依然有很大的吸引力,尤其在航线越来越长、航班越来越频密的情况下。乘客钟爱高速度的原因不言自明,但高速度使航空公司可以用较少的客机在较多的航班之间周转,减少营运成本。于是波音的下一个擦边球是“音速巡航者”(Sonic Cruiser),将巡航速度从0.85马赫提高到0.98马赫,快了大约15%。波音不敢直接上超音速客机,那样的风险和成本都太大。但从高亚音速提高到“高高亚音速”,在技术上没有太大的风险。问题在于,从高亚音速提高到“高高亚音速”,优点没有那么突出。稍高的速度在近程航线上根本体现不出来,即使在温哥华到上海这样的跨太平洋航线上,从11小时的飞行时间缩短到9.5小时,对乘客来说也没有什么了不起的优越性,对航空公司来说,因为日夜的关系,同样不能增加航班,也没有什么优越性。因此航空公司对投入巨资更新机队而获取这么一点点优越性的兴趣不大。911之后航空业非常不景气,油耗较高的“音速巡航者”的吸引力进一步下降。实际上,“音速巡航者”的设计要求是油耗不高于波音767。但在911之后严苛的经济环境中,不高于波音767的油耗已经不够吸引人了,航空公司追求的是比波音777更好的座-公里油耗。波音只好悄悄地把“音速巡航者”也束之高阁。


然而,波音的功夫没有完全白费,在研究“音速巡航者”的过程中,波音确认世界民航市场正在由所谓转运中心到转运中心(hub to hub)的传统概念转向点到点(point to point)的新概念。乘客将不再需要坐小飞机从中小城市到位于大城市的转运中心,然后转乘大飞机作越洋航行,然后再换乘小飞机到目的地,而是直接由中小城市到目的地的中小城市。另外,更加频密但较小的航班对乘客更加方便,航空公司也不需要为凑够人数才开较大的航班。在跨大西洋航线上,波音747大量退出而波音767成为最流行的机型就是由于这个原因。波音接下去做的是把这个模式推向757/767一级的中型飞机,但增加航程、舒适性和经济性,以更好地服务于远程的中小城市之间。于是波音推出了高亚音速的波音7E7,后来重新定名为787。


波音787在基本概念上并没有太突破性的东西,常规布局,翼下双发。但它有内秀。吸取了767机身不够宽而败给A300/330的教训后,波音决定将787的机身加宽到5.74米,超过A300/330的5.64米。提高了远程乘客的舒适性,也增加了货运的灵活性。787 将取代757、767和777的下端,作为波音中型客机的主力,其最远航程可以保证从芝加哥到悉尼的直飞,但也有为中近航程而优化的型号,适合不同的用途。能够用同一架基本飞机同时对超远程和中短程最优化,这功力很是了得。波音787首次用复合材料作为客机的基本材料,这使机体重量大大减轻。先进的发动机和电子控制系统使营运成本比777都有明显的降低。机舱内采用LED灯光,可以调节光色来适合不同情况的需要,帮助乘客调整日夜状态。


波音计划于2007年7月将787首飞,2008年投入航班使用。波音787也有自己的问题,问题之一是复合材料机身的维修问题。复合材料质轻,坚固,耐腐蚀,但和常用的铝合金不一样,复合材料的强度来自于纤维的交织,一旦纤维被切断,强度就要受到很大的损失,就像化纤布抽丝一样。所以复合材料破损后,很难采用焊接或胶结的办法来修补。更糟糕的是,复合材料不像金属,不容易通过常规的目视检查发现裂纹和疲劳,所以复合材料构件可能在征兆不明显的情况下“突然”就损坏,而不容易防患于未然。这些一直是军用飞机使用复合材料的常见问题,也是复合材料在客机中使用的一大障碍。波音声称已经解决了这个问题,但没有多说细节,外界对此还是将信将疑。787的一个设计要求是可以在两种发动机之间在24小时内快速更换,以方便航空公司择优选择不同的发动机,而不必在一棵树上吊死。但这个能力遭到质疑,据说更换不是24小时,而是至少15天。而且航空公司很少有快速更换发动机的要求,毕竟这个很大的开支,没人会没事老换发动机玩。787也有超重问题,不过这在新研制的飞机中不新鲜。波音正在采取措施解决超重问题,如增加钛制部件的比重。


在这一轮大战中,空客从正面出重拳,波音从侧面出勾拳,于是,泰坦之间的战争戏剧性地演变为大卫和戈利亚之间的战争。空客和波音都面临着艰难的抉择。如果空客的超大型路线是正确的,波音的747将不敌A380,波音将丧失高端市场,而且在很长时间内难以卷土重来。超大型客机的研发不是说开始就开始的,从747失去的进帐将使波音的抉择更为困难。但在另一方面,波音的中型路线如果是正确的,空客将丧失可能成为新的增长点的中型远程的市场,而A380的天文数字的投资可能打了水漂。世界民航客机的两大巨头选择了截然相反的两条产品路线,而两者的生存都系于路线的正确,失误的代价是不可想象的。

A380的初始订单没有像空客想象一样地蜂拥而至,但并没有到不堪的地步。即使在FedEx和UPS取消货机订单后,前景依然不能说暗淡,到现在为止,14个航空公司订了156架飞机,其中包括5架中国南航的订货。这是在FedEx和UPS取消了总计27架货机之后的情况。更多的订货估计要到A380的生产和交货走上正轨之后才会到来。空客预计A380的总订单将达700架之巨,只有时间才可以证明。但波音787获得了意想不到的巨大成功,在宣布后一年内,就获得了237架订单,到2007年3月已经积累了513架确定的订单。加上23架正在谈判中,加选的另有325架,成为历史上投入航班服务之前宽机身客机订单的最高纪录。


面对波音787的巨大成功,空客在开始时不以为然。波音787本来就是以A330为竞争目标的,于是空客推出A330的先进型,成为A330-200LR,后改以新名字A350。A350利用A330的基本机身,但采用新的机翼、发动机和电子系统。但这种换汤不换药的把戏太容易看穿了。航空公司尽管订货并不少,对空客的批评也是接踵而来。最大的批评是空客没有把A350当作一个新的机会,而只是在三心二意地应付。波音787较宽的机身不光增加舒适,航空公司也可以在标准的每排8座和高密度的每排9座之间选择,但和A330机身一样宽的A350只能每排8座。在雪崩般的批评面前,空客只得临阵换马,推出A350XWB,XWB意为加宽机身,extra wide body。但这样一来,投入航线的时机就大大推迟了。在A380面临巨大的生产问题和交货延迟的时候,空客是不是有精力在两条战线上同时出击,是一个值得关注的问题。


A380已经是开弓没有回头箭了,事到如今,空客肯定是咬着牙坚持走下去了。A380的技术问题和生产问题总有解决的一天,但经济问题就不好说了。如果航空公司有耐心等待,A380所预期的超大流量航空市场确实存在,那A380总有翻身的一天。波音747在开始的时候也是面临了类似的巨大困难的,波音都差点为此一蹶不振。但时来运转之后,747成为波音30多年不倒的摇钱树。同样的故事也是可能发生在空客身上的,空客肯定也把希望寄托于此。波音迟迟不进入超大型客机的研制的关键在于,波音认为世界民航市场没有同时容纳两种超大型客机的容量,就像当年没有同时容纳两种三发宽机身客机的容量一样。在洛克希德的L-1011和麦道的DC-10恶性竞争之后,L-1011黯然退出市场,曾经有过“伊列克特拉”(Electra,P-3反潜机就是用Electra II的机身)和“超星座”(Super Constallation,曾经是最快、最远的活塞式螺旋桨客机)的光辉历史的洛克希德从此不再从事客机的研制。波音担心,在和空客的合作破裂后,空客对A380是势在必行,波音硬要正面竞争的话,可能会面临类似的结局。于是波音把赌注压在更现实的点对点的需求,而不是超大流量的需求。然而,要是超大流量航线的市场变成现实,波音将没有能够和A380竞争的机型。波音747-8可以在短时间内应付一下,但这毕竟是老太婆搽粉的勾当,已经40年的技术了,不能永远常青下去的。一旦A380站住脚,波音再要挤进去,那真的要面临市场容量不足的问题了。然而,永远被挡在这个利润和名望最大的超大型客机市场对波音也是不可想象的。对波音来说,只有超大型客机的市场没有像空客预期地那样实现,而是像协和式的超音速客机市场一样地蒸发了的情况,才是唯一有利的前景。但超大流量航线市场的初衷和协和式不一样,本来就是以更优越的经济性作为动力。波音的愿望能不能成真,还真不好说。波音没有近忧,但有远虑。


波音787在超远程点对点中型客机的市场上抢了先,空客被弄得十分被动。但这个市场的容量要大得多,同时容纳下波音787和A350没有问题。A350失去先机当然不利,但后来居上也不是不可能,就像波音777对A330/340后来居上一样。空客已经决定,A350的机舱将比波音787更为宽大,达到5.91米,介于波音787的5.74米和波音777的6.19米之间。波音用比A330更宽的机身将了空客一军,空客回敬波音,用A350更宽的机身反将一军。A350的订单比不上波音787,在加宽机身成为XWB之前,已经有184加订单;改为XWB后,又增加了87架订单,原来的184架订单中估计大多会转换成对XWB的订单。A350将取代A330/340,A330/340将成为成功但“短寿”的飞机。考虑到A350宣布得晚,要到2013年才能开始交货,这个成绩不算坏。波音声称波音787比A330的效益要好20%,空客反称A350的效益将比波音787更高7%。不过这样一来,岂不是A350的效益比A380的还要好?那还要A380干什么?不过这些都不是空客眼下担忧的事。空客的问题在于近忧,而不是远虑。对空客来说,A350不是一个技术上的难题,空客有足够的技术迎接波音787的挑战,市场也有足够的容量容纳这两只老虎。A350也不是一个投资风险的问题,波音787的成功已经证明了这个机型的吸引力。然而,要是挺不过眼下A380的难关,现有A380的订单继续流失,空客的经济情况将严重恶化,将很难有力量开展A350的研发,也就很难翻本了。由于空客的多国和半政府性质,空客在经营决策上要受到很多制肘,最近空客的裁员需要牵扯到法国总理希拉克和德国总理默克夫人就是一个例子。但一旦挺过眼下的难关,A380的销售可以支撑A350的开发,A380的技术和生产管理经验可以用于A350,良性的雪球滚起来,就会像60年代末、70年代初的波音一样,前景是相当不错的。


泰坦之间的对打都是重拳出击,拳到之处,都是致命的招,不容失误。30年前空客新生的时候,波音对这个欧洲的乌合之众嗤之以鼻。30年来,波音、空客拳来脚往,但从没有像现在这样精锐尽出,以命相驳。恰巧,中国决定启动大飞。30年后的民航世界会怎么样呢?