中國民航機產業即將大展宏圖 | 盛嘉麟

中國商飛(COMAC)的C919於2017年橫空出世,2023年載客營運後,大家都關注C919的發展狀況。沒想到中國對未來民航機產業早有宏圖計畫,C929、C939、C949等後續機型皆在藍圖上穩紮穩打、穩步推進。中國商飛正以雄心壯志,積極打造中國的民航機產業,向着世界航空業的巔峰邁進。

運10
運10是由上海飛機製造廠研製的民航客機,是中國研製民航客機的濫觴,於1980年首飛成功。然而,受限於當時的技術條件,以及80年代中國政府資金短缺,最終僅製成兩架原型機便停止發展,人才流失,使中國民航客機技術落後歐美約20年。

ARJ21(現改名 C909)
2000年代中國希望發展符合國際標準的國產客機,2002年國務院批准ARJ21立案研發,這是中國商飛(COMAC)生產的中短程噴氣式支線客機。航程約3,000公里,可載客80人,使用美國GE的CF34-10A發動機,2008年在上海首飛成功,2016年投入營運,對標加拿大的龐巴迪(Bombardier)和巴西的E系列支線客機(Embraer E-Jet)。C909尚無國產發動機替代計畫,但國產飛航制動系統已完成驗證,將逐步取代外國系統。

C909除了獲得中國適航證,目前亦取得俄羅斯、印尼、馬來西亞、文萊、剛果、越南、巴基斯坦、孟加拉、緬甸、衣索比亞、肯亞、南非、阿根廷、智利等多國的適航認可。中國商飛已交付156架,其中少量外銷至印尼、寮國、文萊、剛果、越南。

C919
中國商飛2008年啟動項目,C919於2017年在上海浦東國際機場順利完成首飛,2023年載客營運。這是大型窄體幹線客機,航程可達5,500公里,載客170人,對標波音737及空巴320。使用美國GE與法國Safran合資生產的LEAP-1C渦輪扇發動機,未來C919計劃改用中國研發認證的長江1000發動機,並逐步推進各項零組件的國產替代。最近美國商務部突然限制對C919供應LEAP-1C發動機,幸而中國早有防備,影響不大,歐洲EASA同時表明對C919的適航證審查要延遲6年,歐美共同對C919的封殺已經開始。

C919已獲確定訂單300架,意向訂單900架,已累計交付18架,供應國內的航空公司載客營運。目前年產能達50架,但計劃於2029年提升至年產200架。

C919已獲得中國民航的適航證,目前已與28個國家簽署了雙邊適航協議,包括俄羅斯、加拿大、巴西、意大利、愛爾蘭、芬蘭、丹麥、挪威、冰島、葡萄牙、南非、埃及、塞內加爾、阿爾及利亞、加納、厄立特里亞、澳大利亞、新西蘭、巴基斯坦、印尼、泰國和越南等。

C929
2016年,中俄簽署寬體客機合作備忘錄,計劃共同研發載客280-350人,航程12,000公里,對標波音787和空巴A330neo。2017年正式命名為CR929(C代表中國,R代表俄羅斯),在上海成立中俄國際商用飛機公司(CRAIC)。計劃於2018年完成初步設計,2025年首飛,2028年交付使用。

2022年俄烏戰爭後俄羅斯受到西方制裁,無法取得關鍵零件,PD-35發動機的研製受阻,而且俄羅斯的機身設計、市場規畫、研發資金都和中國發生矛盾。終於在2023年俄羅斯退出CR929項目,中國商飛全面接管,項目更名為C929。

中國商飛全面接管後,積極推進C929的研發,計劃在最初段使用勞斯萊斯的遄達7000(Trent 7000)或GE的GEnx-1C發動機。在第二階段,將使用本國開發,已成功驗證的中國航空發動機集團(中國航發)製造的長江2000發動機,這是全球寬體客機發動機中頂尖水平的發動機。全機提高碳纖維複合材料比例,並儘量使用國產的關鍵零件,以及自主研發的飛行和航電控制系統。計劃於2030年首飛,並在2035年投入商業營運,主要爭取中國、俄羅斯、中東和非洲市場。

C939
中國商飛正積極推進大型客機C939 的研發工作,這是單通道雙層超廣體客機,載客400人,航程達13,000公里,主要應用於跨洲航線,研發工作已啟動,預計2035年首飛,2039年營運,對標波音777和空巴A350。

C939會有更高比例的複合材料,使用先進機翼設計,更低阻力流線型機身設計,採用高效率,50噸級推力的雙引擎。目前滿足這項動力需求的引擎,只有美國GE的(GE9X),與勞斯萊斯的(遄達XWB系列)。中國航發為C939量身打造的長江3000發動機,更是劍指50噸級推力,如果成功,這將是中國航空工業的另一個飛躍,甚至可能重塑全球航空格局。

C949
中國斥資15億美元,立案設計C949超音速客機,2025年3月開始進入設計階段。C949載客40人,航程11,000公里,1.6馬赫超音速。主要應用於遠程跨洲航線,預計2039年首飛,2049年投入市場。對標在1976年投入商業運營,並在2003年失敗退出市場的超音速協和客機(Concorde)。

協和客機為了2.0馬赫的高速度,飛行狀態下,機身表面溫度超過100°C,機頭會超過120°C。有鑑於此,C949透過適當降低速度為1.6馬赫,燃油節省35%。為了避免協和客機可怕的噪音,C949 使用AI人工智慧自動操控,噪音減少95%,只有80分貝,可以飛越世界各大城市。

C949可能會採用自動適應循環渦輪增壓引擎(Adaptive Cycle Engine),這是一種新型航空引擎技術,可根據飛行需求調整旁通比與風扇壓力,以提高燃油效率或推力。目前C949的發動機仍未正式確定,發動機可能會選擇與國際合作研發,如聯合勞斯萊斯或美國GE共同開發,以確保達到適航標準並順利進入國際市場。C949也有可能考慮國產的高推力渦扇發動機,例如大涵道比渦扇發動機WS-20,或者推力高達50噸,採用了變循環設計,兼顧高低速性能,在高空巡航狀態下能節油25%的長江3000發動機。

C949速度低於協和客機 Concorde的2馬赫,成為優雅靜音的超音速客機,航程可達1.1萬公里,可在5小時內從上海跨洋直飛洛杉磯。消除人們對超音速旅行的心理顧慮,改變協和豪華旅遊為大眾旅行。估計未來有每年45,000,000旅客的需求,將與美國NASA和洛克馬丁公司的類似項目X-59競爭。

中國雄心
在中國商飛的時間表中概述了幾個關鍵項目的計畫,目標是到2035年推出雙通道C929,與波音787競爭,到2039年推出C939,目標是波音777X市場,到2049年C949投入使用,以慶祝中華人民共和國成立100週年。

自從協和客機於2003年經營失敗退出市場以後,全球超音速航空沉寂了一段時間,如今正在復甦。包括Boom Supersonic、Spike Aerospace,以及NASA與洛克馬丁(Lockheed Martin)合作開發的X-59飛機,都在競相推出自己的超音速機型,中國不能落後。2024年,一家中國公司Space Transportation成功進行了可飛行至4馬赫的原型機試飛,顯示出中國在超音速客機技術方面的日益強大。

中國民航機發展的最大障礙是歐美阻撓核發適航證的問題,中國的民航機迄今尙未取得歐美任何一張適航證。但是中國有四個優勢:
:隨著中國民航機產業澎湃的發展,中國民航局所核發的適航證效力愈大,包括交互認證及雙邊適航合作,中國的適航證有27個國家承認,幾乎與歐洲EASA、美國FAA三足鼎立。
:中國國內市場廣大,未來20年中國民航市場預計需要約8,800-10,000架新飛機,中國的民航機產業大部份時間處於供不應求的狀況。有廣大市場就有強大的發言權及影響力,可以對歐美實施對等報復,拒絕核發歐美新飛機的中國的適航證。
:民航機是世界性的產業,不可能侷限在本國市場。所以中國民航機在東南亞、中東、拉美、非洲攻佔的任何市場,都直接削減了波音和空巴的市場,歐美必須正視中國的崛起​​。
:根據國際民航組織(ICAO)的《芝加哥公約》,只要航空器的適航證符合或高於ICAO所製定的最低標準,其它締約國應承認其有效,歐美阻撓核發中國民航機的適航證終究有限度。

中國宏偉的運河計畫 | 盛嘉麟

因為開鑿運河成本昂貴,所費不貲,中國必須在四通八達的公路網絡,八橫八縱的高速鐵路,絡繹不絕的民用航空都成形之後,才開始宏偉的運河計畫。

中國在東部有密集的高速公路,以京津區、長三角、珠三角等城市群為核心,向外輻射延伸;在中部的高速公路,以武漢、長沙、鄭州等城市為中心,形成了區域內的交通骨架;在西部的高速公路,是以西安、成都、重慶、昆明、烏魯木齊等城市為樞紐的公路網。總長度超過18萬公里,位居世界第一。中國所有道路,包括高速公路、國道、省道、縣道和鄉村道路的里程超過500萬公里,這一龐大的公路網絡覆蓋全國,通達所有的村落。

八縱的高速鐵路包括:1沿海通道(連接大連、廣西北海等東部沿海城市),2京滬通道(連接北京、上海),3京港通道(連接北京、香港),4哈京港澳通道(連接哈爾濱、北京、港澳),5呼南通道(連接內蒙古呼和浩特、廣西南寧),6京昆通道(連接北京、雲南昆明),7包海通道(連接內蒙古包頭、海南海口),8蘭廣通道(連接蘭州、廣州)。

八橫的高速鐵路包括:1綏滿通道(連接東北綏芬河、滿洲里),2京蘭通道(連接北京、蘭州),3青銀通道(連接山東青島、寧夏銀川),4陸橋通道(連接江蘇連雲港、新疆烏魯木齊),5沿江通道(連接上海、成都等長江流域的城市),6滬昆通道(連接上海、雲南昆明),7廈渝通道(連接廈門、重慶),8廣昆通道(連接廣州、雲南昆明)。中國鐵路營業里程達16.2萬公里,其中高速鐵路為4.8萬公里,佔世界高速鐵路66%。

中國航空國內平均每日航班1.5萬次,全年550萬班次,國際平均每日航班915次,全年34萬班次,全國有270 個運營的機場,民用航空的飛機總數約為4,000架。

中國的低空經濟正處於快速起始的發展階段,城市之內及城市之間的乘客,救援及物流的經濟規模突破5000億元人民幣。因為是新興的航空事業,需要基礎建設、法律規範和安全技術來引導低空經濟。中國是民用航空業規模龐大、營運進步的國家。

中國主要內河航道包括: 1長江水系,航道全長約6,300公里,主要港口如上海、南京、武漢、重慶等,是中國最長的河川航道。 2珠江水系,航道全長約2,214公里,主要港口如柳州、南寧、廣州、深圳、珠海等,僅次於長江水系。 3淮河水系,航道全長約1,000公里,主要港口如江蘇蚌埠、安徽淮南等。 4黑龍江水系,航道全長約2,800公里,主要港口如哈爾濱、佳木斯等。

為了溝通淮河水系、長江水系、珠江水系之間的縱向連繫,構成水運網絡,中國這幾年提出了宏偉的運河計畫,包括以下6項龐大的投資計畫:

平陸運河(廣西南寧,北部灣出海口):全長約134.2公里,從廣西橫州的鬱江到陸屋鎮的欽江進入北部灣。為廣西內陸廣大腹地開通了北部灣出海口,經濟利益極大。投資727億元人民幣,2022年動工,2026年完工,可行駛5,000噸船隻。

湘桂運河(湖南,廣西):全長約300公里,開通了湖南的湘江和珠江的支流漓江,從長江到洞庭湖到湘江到漓江到珠江,連接長江水系和珠江水系。總投資約1500億元人民幣,可行駛5000噸船隻。

浙贛粵運河:由浙贛運河和贛粵運河連成。浙贛運河(錢塘江,贛江)從杭州到金華到衢州到南昌,連接錢塘江、贛江,水道全長約688公里。贛粵運河(贛江,北江)從江西贛州到桃江到廣東南雄到韶關到廣州,連接江西贛江和廣東珠江的支流北江,水道全長約1,300公里。浙贛粵運河投資3,200億元人民幣,水道全長約1,988公里,連接長三角與粵港澳兩大經濟圈,可行駛5,000噸船隻。

江淮運河(長江,淮河):從安徽合肥到蚌埠,是長江淮河之間的第二條運河,旨在改善安徽省內水路運輸條件,以及調節長江、淮河的水量。全長約500公里,總投資約950億元人民幣,已於2024年通航,可行駛5,000噸船隻。

荊漢運河(荊江,漢江):武漢和宜昌之間的V形長江河道常出現航道擁擠瓶頸,水深不足的障礙。如果在長江兩條支流荊江、漢江之間開鑿筆直的全長500公里的荊漢運河,可以節省航程150公里,疏導瓶頸,提升水運效率。計畫投資約748億元人民幣,可行駛5000噸船隻。

河南省內運河計畫:計畫投資約1416億元人民幣,實施47個內河水運項目,連接黃河、淮河和長江水系。

中國自戰國時代即有開鑿運河的紀錄,靈渠位於廣西桂林,是世界上最古老的運河,開鑿於秦代,秦始皇費時五年完成;溝通長江水系的湘江和珠江水系的灕江,是嶺南地區與中原地區之間的水路交通要道。京杭大運河始建於春秋時期,建造了零散的航道,隋煬帝將其貫穿成從燕京(北京)到臨安(杭州)的完整運河;經過唐朝,宋朝不斷擴建修繕疏濬,達到了最盛大的規模,成為中國最重要的水上運輸路線,運河全長約1797公里,漕運一向是歷朝政府的重大開支,至今已有2500多年的歷史。

雖然現今的公路、鐵路、航空運輸發達,但是水路運輸仍然成本最低,只有鐵路的一半。但是相較於公路、鐵路、航空,開鑿運河是成本最昂貴的交通建設,因為除了開鑿運河本身的成本,為配合計畫可行駛5,000噸船隻,上下連接的河流湖泊都必須疏浚航道,維持船隻的航道一路暢通,運河必須調節水位保持航道深度,不斷的挖泥疏浚,建設沿岸的港埠,打造堤岸的綠帶景觀,維護河水的清潔。運河也肩負合理的水資源調配,改善區域生態環境,增強防洪抗旱能力。

所以中國在公路、鐵路、航空都完善以後,才開始投資宏大的運河計畫,連通淮河、長江以及珠江三大水系,建構網狀的內河運輸,計畫在2035年完成世界級的內河航運體系。建立5000噸級的橫貫東西、連接南北、通達海港的國家水運網絡,中國將是交通最進步的國家。

「中國的萊特兄弟」馮如 | 郭譽申

在台灣,幾乎人人都知道美國的萊特兄弟發明飛機(1903年),卻很少人知道中國人馮如只晚六年也設計、製造出飛機,並在1909年親自駕機試飛成功。馮如的壯舉發生在中國非常衰敗的時候,令人特別意外而驚奇。筆者最近才知道馮如其人其事,但願此文讓更多人知道馮如。(此文主要取材自維基百科)

1884年,馮如出生於廣東省恩平縣的一個農戶,馮家種田為生,兼職挑夫肉販,農閒時也做些採集、販賣中藥材的小買賣。馮如家境貧寒,兒時是個放牛娃,沒有受過完備的教育,他7歲到11歲時在家鄉讀過兩年私塾和在鄰村學校半工半讀過兩年,此後家裡經濟狀況轉差,再也供不起他讀書。

1895年,清朝在甲午戰爭中戰敗,被迫簽訂《馬關條約》,割地賠款,國庫空虛,民生凋敝。當時的馮如年僅11歲,為了幫助家計,以及躲避日漸動盪的社會環境,決定遠涉重洋到美國舊金山,跟隨在國外做小生意的舅父謀生。初到舊金山,馮如白天做童工,夜讀補習英文,生活艱苦。此時他目睹美國日新月異的先進機器,馮如認識到,要想國家富強,必須有賴於先進的機器,於是他專攻機器製造。由於當時美國推行具種族歧視的排華政策,馮如先後在船廠、電廠和機器製造廠當過學徒和工人,歷時近七年,但經常遭到企業無理解僱,工作很不穩定。但即便在如此艱苦的環境下,馮如仍然不懈地堅持工作和自學,並逐漸掌握了多種機械和電器的設計製造技術,成為頗具名氣自行營業的工程師。

1906年,馮如開始設計飛機,次年,在舊金山的奧克蘭租了一所工廠,開始製造飛機。1909年9月21日傍晚,「馮如1號」正式試飛。馮如駕機迎著強風起飛,升至4.5米高,環繞一個小山丘飛行了約800米,顯示他的飛機具有良好的性能。當時中西報刊競相報導。美國《舊金山考察者報》在頭版顯著位置刊登了馮如的大照片,讚譽馮如為「東方的萊特」,並驚呼「在航空領域,中國人把白人拋在後面了!」

1911年2月,心念祖國的馮如帶著其公司人員、機械設備和造好的飛機回國。10月10日,武昌起義爆發,11月,廣州光復,廣東革命政府成立。馮如率助手參加革命,被任命為廣東革命政府飛機長,他立即在廣州建立廣東飛行器公司,這是中國國內的第一個飛機製造廠。當時清廷尚在北京,馮如以虜巢未破,終為後患,於是加緊製造飛機,以供北上參戰,推翻清王朝。經過3個月的努力,於1912年3月,製成一架性能優於「馮如1號」的飛機,這是中國國內製成的第一架飛機,揭開了中國航空工業史的第一頁。

1912年8月25日,馮如在廣州燕塘機場公開進行飛行表演。馮如先向到場的各界人士介紹情況,包括飛機如何利用、如何製造、如何駕駛等內容。接著,馮如駕駛自製飛機凌空而上,高約36米,東南行約8千米。當時飛機運轉正常,操縱自如,鼓掌之聲,不絕於耳。但馮如急於升高,操縱過猛,致使飛機失速墜地,機毀人傷。醫院搶救無效,馮如以身殉國,時年僅29歲。在彌留之際,馮如猶勉勵助手:「勿因吾斃而阻其進取心,須知此為必有之階段。」

1983年,馮如墓公布為廣州市文物保護單位,類型為近現代重要史跡及代表性建築。2009年,美國奧克蘭的蘭尼學院豎立起紀念馮如的銅像。