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在此我想从三个方面就中国民用航空事业的发展做一个简要的介绍。首先,中国民航发展现状。改革开放以来,中国民航业在党中央、国务院的正确领导下,在社会各界大力支持下,在全行业的共同努力下,中国民航事业取得长足的发展和进步,特别是在九五和十五期间发展还是比较迅速的,在十五期间的发展可以用8个方面概括:
1、航空运输保持了较为快速的增长。在去年全行业航空运输总生产量达到261亿吨公里,十五期间年增长是15.3%,比九五期间加快了3.9个百分点,旅客运输1.83亿人次,年增长13.1%,比九五增加9.9个百分点,货运总数307万吨,年增长13.8%,与九五基本持平。十五期间通用航空生产累积33.7万小时,年均增长11.7%,比九五期间加快了7.4个百分点。
2、安全质量稳步提高。十五期间运输飞行百万小时重大事故率0.29%,比九五期间降低了0.39%,通用飞行万小时事故率是0.06%,比九五降低了0.12%。2005年航班正常率为82%,比2000年的时候提高了4.6个百分点。
3、经济效益可以说基本良好。在十五期间全行业利润总额100亿左右,比九五增长156%,在这期间还有一些特殊的情况,包括非典和美国9.11以后受到一些影响。05年正班客座率达到70.5%,载运率76%,比03年增长10.3%和7.7%。
4、基础建设得到进一步的加强。十五期间,完成机场建设项目73个,2005年末运输机场142个,比2000年增加21个,空管系统运行保障能力明显增长。2005年保障飞行245万架次,比2000年增加140万架次,航油供应290万吨,储油能力达到160万立方米,03年230万吨,增加了38万立方米。航线网络不断扩大,从这个表中大家可以看到,到去年年底中国民航已经通航33个国家75个城市,国际航线达到233条,在国内通航132个城市,一共1024条,包括两个特别行政区,运输机队规模不断扩大,2000年我们国家航空运输机队527架,到05年达到863架,中国运输机队已经到了900多架。机队基本构成62%是波音飞机,另外空客以及其他公司的飞机占到38%。
5、科技教育取得较大的进展,科研体系初步形成。科研项目获国家科技进步奖10项,特别是中国民航业信息化八大工程建设进展比较顺利,计算机离港系统基本覆盖全国的机场,特别是在加入世贸之后,计算机服务系统怎样履行中国方面的承诺,同时进一步改善整个计算机服务系统,下一步发展和建设当中进一步加强。在去年年底统计数字,05年民航院校在校生规模达到2.7万人,专业技术人员增加比较快,技术水平明显提高。
6、管理体制平缓转型。十五期间实现行业体制改革,基本建设适应社会主义经济要求的新型管理体制,经济性管理政策进一步放松,我们现在和国际方面,特别是欧美发达国家进行一些交流,在经济监管和安全监管方面逐步在进一步强化我们的安全监管,包括安全、技术、标准方面的管理进一步加强,确保公众的安全和航空运输企业与机场规范有序的运行。在经济监管方面随着市场化进一步推进,在经济监管方面逐步采取放松的态势。
7、国际地位提升。运输总周转量在民航国际缔约国中的地位由9位提高到第2位,大型航空公司和机场地位有所提高,我国以高票当选国航组织第一类理事国,航空大国地位不断确定。
8、对外开放不断扩大。我国与98个国家签订民航协定,与美国等国家签署扩大航权方面的协定,在利用外资方面共利用外资7.47亿美元,作为民航业是比较小的行业,外资利用力度下一步要加强,基础设施方面包括飞机方面。
中国民航业未来发展的展望。十五期间我国民航业发展进入难得的机遇,具有很多有利条件。十五期间社会、政治环境基本稳定,城乡消费水平快速增长,城镇化步伐加快,对外贸易和旅游业持续快速增长,对我国航空运输提出更高的要求,西部大开发,东北老工业振兴,中部崛起和东中西互动,全方位发展战略实施,交通运输发挥更大的作用。祖国统一大业,两岸三通不断推进,北京、奥运、世博会和广州亚运会重大活动的举办,对航空运输产生旺盛的需求。人们生活水平不断提高,也将会促进中国通用航空的快速发展和结构的优化。
民航业面临着严峻的挑战,存在不少的困难和问题,国际环境复杂多变,影响和平与发展的不定因素增多,国际恐怖主义威胁依然存在,石油价格居高不下。贸易保护主义有新的表现,对航空运输发展产生消极的影响。十五期间我国民航业还面临着专业技术人才短缺,空域资源紧张,基础设施滞后,管理水平不高等突出的矛盾和问题,面对这些问题和矛盾,必须引起高度的重视,切实加以解决。从初步情况来看和分析,特别是专业技术人员,特别是从十五期间来看是短缺的,机务人员可能需要0.5万人,机队人员需要1.5万人,现在采取相应的措施满足行业发展的需求。
十五期间中国民航将在邓小平理论和三个代表重要思想指引下,认真贯彻落实科学发展观,进一步优化资源配置,转变增长方式,将确保航空安全为前提,深化改革开放为动力,科技促进民航事业又快又好的发展,提高综合实力、国际竞争力和抗风险的能力。实现实施新一代航空民用系统的建设,适应经济社会发展和全面建设小康社会的需求,为实现民航大国、向民航强国的历史性跨越打下坚实的基础。
十一五期间我国民航业的发展方向有这么几年,持续快速的发展,坚持发展是硬道理,保持航空运输较快增长和可持续发展,通过发展解决存在的突出的矛盾和问题,以科教兴业和人才强业,提高基础设施和人力资源的保障能力,改善发展环境,积极推进通用航空发展,作为发达国家通用航空可以说是量还是比较大的,美国的飞行人员方面需要有很大的储备,通用航空方面的飞行员美国达到60万人,对航空运输有很大的支撑和后备,我们在这方面下一步采取相应的措施,在通用航空进一步发展,为运输航空做基础,为整个社会的需求进一步满足社会的需求和提供更多的服务,在结构方面做了相应的调整。
2、确保安全发展,将以人为本的思想贯穿民用航空的全过程,坚持安全第一。安全的问题可以说是全球民用航空业永恒的主题,没有安全就没有一切。保证航空安全空防安全和地面的安全,正确处理安全与发展的关系,以较高的安全水平保持航空运输持续快速健康的发展。
3、全面协调发展。优化民用航空结构,统筹国际与国内、干线与支线,以及旅客运输与货邮运输的发展,统筹航空运输与通用航空的发展,统筹民航事业的发展,统筹航空公司、机场和空管、协调发展。统筹科技教育与生产建设的发展。
4、转变增长方式,主要依靠航空资源投入、扩大规模转变为更加注重提高航空资源的利用效率,增加航空运输的供给,通过转换机制和改进管理,节约资源,保护环境,提高效益,降低成本,从这几个方面入手,进一步转变我国民航业的发展增长方式。
5、实施科教兴业,深入实施科教兴业和人才强业的战略,加强教育培训和科技创新,在十一五期间要重点解决民航的人才瓶颈问题。重点提高技术创新能力和管理创新的能力,为民航发展提供坚实的智力支持、人才保证和科技的支撑。
6、深化改革开放,民航管理体制和运行机制,更大程度发挥市场在航空资源配置中的基础性作用,加强和改善,统筹国内发展和对外开放,提高对外开放的水平,以改革和开放促进我国民航业的发展。以上是民航发展基本的取向。
民航9个方面的目标:1、航空运输要快速发展。2、通用航空总量进一步提高,特别是结构要趋于优化。3、基础事实建设得到加强,保障能力显著增强。4、体制和法制要基本完善,民航2002年改革以来,包括行政监管体制和政企分开有一个基本的雏形,不是说机场放了,航空公司脱钩了,我们有一个政府机构就完了,整个航运运行机制和行政监管体制要进一步优化调整。游戏规则,行业运行很大程度上取决于监管以及法律监管体系,进一步建设和完善。5、基本建成现代化空中交通管理系统。前几年全球因为空中交通管理系统和指挥的问题造成空难事情是比较多,在这方面特别是中国民航业如何进一步尽快建成现代化的空中现代化交通管理系统,在“十一五”期间要加快建设。6、信息技术得到广泛的应用。7、飞行、空管和维修等专业技术人力资源不足的矛盾得到缓解。8、新的航空运输系统建设展开。9、到2010年末,中国民用航空业在国家交通运输中的作用更加突出,基本适应国民经济和社会发展需要。
从未来五年的发展预测来看,总周转量到2010年达到500亿吨公里,增长速度14%,旅客运输量达到2.7亿人次,增长速度14.4%,货邮周转量达到570万吨增长速度,13%。
到2020年做预测,国民经济生产总值翻两一番,年均增长7.2%,对航空运输的需求也会进一步增大,中国民用航空运输发展潜力还是很大的,特别是后十年,也就是从2010年到2020年,仍将保持11%左右的年增长速度。
在“十一五”期间,我们要这样几个方面加强建设,首先要加强机场建设,“十一五”期间以及2020年机场布局和建设的指导思想是贯彻国家西部大开发、东北振兴、中部乐器和发展红色旅游战略,遵循市场配置资源的基本规律,按照东部提升,中部加强,西部加密的方针,进一步加强民用机场基础设施建设。
在建设当中未来五年要坚持改造、扩建和新建机场相结合,扩充大型机场,完善中型机场,增加小型机场。航班运行的机场总数从05年年末142个增加到2010年年末190个,机场布局规划同国家发改委正在抓紧研究当中。民航机队的发展,机队结构要得到明显的改善,适当提高大座机飞机的比重,适应主干线客流量增长的要求。2大力支持发展货运和支线航空,根据需要配置货机和支线飞机,在飞机增加方面,包括引进的手续方面要进一步简化,特别是在货运发展方面,中国民航总局也采取一些相应的政策,从04年发布关于发展我国货运航空政策措施,在去年年末中国民航总局又发布了关于进一步促进支线航空运输发展政策措施,下一步关于国家的政策措施,国家综合部门会同航空部门正在抓紧研究。
2、加快完善法规和标准体系进一步加强安全管理。第一,飞行标准试行审定,空中标准、航空保安等法规和标准建设,从民航法规体系来看,从安全监管方面和国际方面基本接轨,在经济监管方面的法规有待进一步加强、补充和完善。第二,进一步加大政府安全监管的力度,从目前来看,监管体制特别是监管的框架已经形成了,民航总局及其派出机构各省及城市的监督管理办公室,最近国家非常重视这方面的监管的力度,从机构规格编制有一些支持。三是大力家加强安全审计工作,安全审计工作会同国家民航总局和相关的机构对航空业内机构包括机场和航空公司进行了安全审计,安全是一个永恒的主题,在安全审计方面民航总局也加大力度。
3、进一步加强宏观的建设。首先提高管制的能力,二是提高保障水平,三是增强气象服务,四是要推进新技术的应用。特别是气象服务方面,中国民航总局准备在这方面进一步投入和改善,特别是在整个预报系统方面,使公众尽快得到信息,飞机不好的时候,不要到机场,涌到机场,是信息没有和旅客及时沟通。
4、加强信息化建设。一是积极推进企业信息化,二是研究启动行业综合性、公共信息网络平台建设,使旅客火主、运输和通用航空运输人、机场等用户方便获取各自所需的信息。三是推动电子商务和电子客票应用的发展,电子客票推进水平比较快,甚至有的达到70%,推进速度比较快,有些方面的工作进一步加强和改进。
5、完善航空市场体系。一是健全和完善市场准入和退出制度,最近成立航空公司比较多,作为一个市场准入制度来讲,有一定保有量,另外有一定的竞争淘汰率,将来既要有一个良好的严格的规范的市场准入制度,透视我们还要建立规范的严格的市场退出机制。二是进一步完善价格机制,价格改革总体趋向由市场进行调节,将来有一个过渡期。四是放松航空流量和航空运输地面服务市场准入。航空燃油服务大部分机场用中国航空燃油集团公司负责提供保障服务,有一些机场用航油公司和外国的石油公司以及中国石油石化共同组建的合资公司为机场航空公司提供服务,随着下一步市场竞争的放开,特别是放松准入以后,相应的一些运营主体进入到航空燃油服务队伍里面来,另外航空地面的服务市场准入规则也正在抓紧制定,使航空公司选择地面服务代理商方面更加灵活,更加有选择,使服务能够有所改善。
6、加快科技和教育培训。一是大力加强民航专业人才的教育和培训,特别是民航的人力资源的平静2问题,在“十一五”期间进一步得到缓解,比如飞行员从多方面渠道解决紧缺的问题,民航的院校,培训的机构加大培训的力度,同时我们也利用其他境外的资源,比如说航空公司送到国外的飞行机构进行培训,最近采取了吸收外籍飞行员加入到中国民航队伍中来,几个方面缓解人才方面的压力。二是构建民航科技创新体系,加快信息化建设。
7、积极开展对新的航空运输系统的研究。一是应对市场对我国民用航空系统更高的要求,加强这方面的研究速度,最近新航行系统列入国家863计划,抓紧这方面的研究。前一段发达国家特别是美国,组织美国七部门研究美国下一代航空运输系统,解决未来发展问题,中国民航业也在抓紧研究这个问题,到2020年,根据我们的预测,我们的发展和运输的量可能回答道美国现在的水平,中国民航业整个系统,包括监管机构,包括我们的航空营运,包括我们现在运营机制和现在的基础设施,能不能满足和支撑发展需求,我们能尽快在这方面着手进行研究。二是在空管和航空气象系统率先启动新的民用航空运输系统的建设。空中交通管制运行方面首先要率先在这方面加快新一代民用航空系统的建设,从“十一五”开始,现在研究工作在十五末期已经开展了,特别是民航总局和美国联邦航空局以及美国相应航空企业合作研究课题,在中国怎样率先启动空中交通管理和航空气象系统的建设。
8、进一步扩大对外开放。一是广泛开展国际合作,提升管理和技术水平。二是积极推动双边和区域航空开放。三是积极采用国际标准,实现和国际接轨。四是加大利用外资的力度,鼓励外商参股国内民航企业改组改造。航空公司通过境外上市IPO吸收一些外资,机场方面有一些合作的项目,总体来讲项目不是特别多,都停留在一般的合资合作和利用国外政府贷款方面下一步还要进一步拓宽渠道,包括把基础设施逐步推向资本市场,把航空运输企业进一步重组,吸收国外战略合作伙伴,参与民航企业改组和改造。
从现在起到2020年,是我国实现民航大国向民航强国历史性跨越关键时期,也是建设新一代航空运输系统的重要起步时期。我们民航的发展一定要坚持以人为本,采用先进的理念和技术,改造和优化,提升现有民用航空体系,使我国航空运输不仅在质量上有较大的增长,在质量上有较大的提高,一定有高度的历史责任感,强烈的忧患意识和宽广的世界眼光,紧紧抓住发展机遇,立足科学发展和谐发展,突破瓶颈制约,如基础设施、人力资源等方面的制约,实现又快又好的发展,由民航大国向强国坚实迈进,真正做到由大到强的发展。
综观飞机制造业近百年的历史,尤其是近几十年来的发展史,飞机制造技术的发展由民用运输和军事用途强烈需求所牵引,并受到世界经济和科学技术发展的推动,形成了今天飞速发展和广泛应用的局面。�
冷战时代的军备竞赛,刺激了军事工业,尤其是飞机制造业的发展。为了研制高性能新型战机、大型军用运输机、特种军用飞机和武装直升机,各国政府和军方不断推出新的研究计划,投入巨额资金,开发先进制造技术及其专用设备,基本建立了飞机先进制造技术发展的基础。�
随着世界经济较长时期的衰退,各国航空公司利润急剧下降,直接影响到飞机制造商。因此,他们为了生存,降低飞机全寿命周期内的成本就成为了新一代民机研制的一个重要指标和先进制造技术的发展方向。�
冷战结束后,各国大量削减国防经费,军方难以承受高性能武器装备的高昂采购费用,如F-22战斗机每架1.6亿美元。如此高昂的采购费,限制了该飞机的生产数量,因此美国军方提出研制买得起的飞机——JSF联合攻击机(每架约3亿美元)作为相应的补充。军机的研制生产也提出了高性能和全寿命周期低成本的双重目标。�
计算机技术的不断发展,精益生产等许多新理念的诞生,使得飞机先进制造技术处于不断变革之中,传统技术不断精化,新材料、新结构加工、成形技术不断创新,集成的整体结构和数字化制造技术构筑了新一代飞机先进制造技术的主体框架。为了进一步了解国外飞机先进制造技术发展的这一趋势,本文介绍几种主要制造技术(本站节选其中的《先进数控加工技术》)。
西方工业发达国家飞机制造业应用数控技术始于60年代。近50年的数控技术发展中,发达国家飞机制造业中数控技术发展现状和应用水平主要体现在以下几个方面:基本实现机加数控化、广泛采用CAD/CAPP/CAM系统和DNC技术,达到数控加工高效率,建立了柔性生产线和发展了高速切削加工技术。�
发达国家数控机床占机床总数的30%~40%,而航空制造业更高,达到50%~80%。波音、麦道等飞机制造公司都配置了数量可观的各种不同类型的先进数控设备,特别是大型、多坐标数控铣和加工中心,同时与之相关的配套设备齐全,数控化率高,基本实现了机加数控化。�
波音公司在Auburn民机制造分部建立了铝、钛、钢结构件机加车间和机翼蒙皮与梁结构件机加车间,机加设备362台,配置NC机床约180台,数控化率达50%。�
在90年代中后期,这些公司仍在进一步加强对机加设备进行技术改造和更新,特别是多坐标高速数控铣床和加工中心。如波音公司在Wichita军机制造分部就新配有法国Forest Line公司43m×3m×2m高架3龙门5坐标Minumac 30TH数控铣床,加工“空中客车”飞机结构件的英国航宇(BAe)、原德国汉堡DASA公司、负责贝尔直升机结构件制造的Remele公司等都配有数量不等的法国Forest Line公司的高速5坐标龙门铣床。其中Remele公司多达6台,主轴功率40kW,转速40000r/min,可加工零件壁厚薄到0.76mm。同时还配有Fischer机床头,主轴功率75kW,转速5000r/min,可加工尺寸很大的机翼壁板,切削效率很高。贝尔直升机公司还添置了美国费城Marwin公司用于加工飞机结构件的Automax IV双主轴5坐标高速加工中心,规格为20m×8m×9m,主轴转速24000r/min,进给速度�20m/min�。�
发达国家飞机制造公司数控技术应用水平高。表现在:不仅数控设备利用率高(一般达80%),主轴利用率高(95%),且加工效率极高,加工周期短,劳动生产率是我国的20~40倍。大型机翼整体加工件加工效率约50kg/h。麦道公司制造C-17军用运输机起落架舱隔框,加工效率约30kg/h。�
3广泛应用先进的CAD/CAPP/CAM系统
广泛应用CAD/CAPP/CAM/CAE自动化设计制造应用软件以及DFX等并行工程,并有足够的工艺知识数据库、切削参数数据库、各种规范化的技术资料作为使能工具。因而设计与工艺手段先进,工艺精良,NC加工程序优质,缩短了工艺准备周期,提高了设备利用率和生产效率,大大缩短了零件生产周期。�
发达国家飞机制造公司大多数在70年代末80年代就已经广泛地应用了分布式数字控制技术(Distributed NC,DNC)。波音公司在Wichita军机分部建立的一个DNC系统,大约连接有分布在若干不同车间中的130多台数控设备,包括加工中心、大型铣床、数控测量机。麦道、MBB和extron工厂等都建立了DNC系统。美国大约有2万多家小型飞机零部件转包制造商,60%~80%都使用了DNC系统。采用DNC技术具有明显的经济和技术效益,通常可提高生产率15%~20%。�
高速加工(High Speed Machining,HSM)被认为是21世纪机加工艺中最重要的手段。高速切削与常规切削相比具有明显优点:加工时间减少约60%~80%,进给速度提高5~10倍,材料去除率提高3~5倍,刀具耐用度提高70%,切削力减少约30%,表面粗糙度Ramax可达8~10μm,工件温升低,热变形、热膨胀减小,适宜加工细长、复杂薄壁零件等。
飞机大型复杂整体结构件采用高速数控加工技术是近几年飞机机加技术发展的一种趋势。因此,20世纪90年代中后期,飞机制造商添置了许多先进的多坐标高速数控铣和加工中心用于铝、钛、钢等材料的各种整体结构件加工。波音Bertsche Engineering公司的高速加工中心,用于航空航天铝合金、复合材料零件的加工。
对铝合金高速加工,切削速度可达2000~5000m/min,主轴转速达10000~40000r/min,加工进给速度为2~20m/min,材料去除率30~40kg/h。�
高速切削加工技术对机床、刀具、控制系统、编程等都提出了更高的要求。发达国家对高速加工的配套技术研究和应用作为一个系统工程看待,解决得较好,并在不断完善。�
发达国家飞机制造公司非常重视应用高自动化水平的制造系统,提高新飞机研制生产能力,加强企业竞争力。70年代末80年代先后建立了柔性制造系统(FMS)用于飞机结构件柔性加工,在新机研制中发挥了重要作用。90年代中后期,由于高速切削机床技术的发展和进步,飞机整体加工件的增多,开始较广泛应用柔性加工单元或以柔性加工单元组成柔性生产线来加工飞机整体结构件(在汽车制造业领域也同样得到应用)。如波音Wichita军机分部用高速加工单元组成的柔性加工生产线来加工飞机整体隔框零件。达索飞机公司在“阵风”号飞机制造中也建立了一条柔性加工生产线,由4台5坐标切削中心构成,配有自动化工件装卸小车,容量达1000的机械手控制的工具库,只需配备一个操作者。
西方发达国家不仅重视发展数控主体技术,并注重协调发展与数控技术配套的各单元自动化技术,包括数控车间信息管理系统,从而使得数控技术得以快速发展并达到了很高的应用水平,有力地推动了飞机制造业发展和进步。目前,发达国家飞机制造商不仅实现了高效数控加工,而且实现了数字化设计(D-D)和数字化制造(D-M)。
1、历经半个世纪的发展,我国飞机制造科研能力尽管与世界先进水平还存在一定的差距,特别是飞机制造的关键技术有待突破,设计人才有断层,风险较大,资金短缺等严重等制约了行业的进一步发展和品质的提高。但通过基础研究、应用研究和产品研发,已全面拉动飞机制造科技的发展。
2、因此,我国飞机制造及修理企业必须抓住新的发展形势,加大科技创新,开展技术前瞻研究,与国外企业建立优良的合作体系,完善配套措施,提高整体效益和竞争力,只有这样才能在新形势下立于不败之地。
3、我国十一五期间将适时启动大型飞机研制项目。一方面是国家对民机发展的支持,另一方面是国家对军机研发新型号的要求,我国航空工业面临重大的发展机遇,处于历史转折点。
4、2007年沪深两市共有5家飞机制造与维修类上市公司。主要从事的是轻型、小型飞机和教练机、直升机的制造。航空零部件企业更是主要以承接转包业务为主。自主发展大型、高附加值飞机以及诸如航空发动机等关键零部件的能力还极其薄弱,但随着中国航天航空业的发展,飞机制造业未来走势看好。
5、据了解, C919大型客机和ARJ21新支线飞机项目承担主体——中国商用飞机有限责任公司正在加紧项目攻关,力争实现C919早日首飞,ARJ21在2014年取证交付。
6、规划明确提出,要按照“支线飞机—单通道干线飞机—双通道大型干线飞机”的发展路线,加快民用客机产业化进程。计划到2020年,国产干线飞机国内新增市场占有率达到5%以上,支线飞机国内市场占有率大幅度提高。其中,C919大型客机完成研制、生产和交付,ARJ21涡扇支线飞机实现产业化。
7、中国产业洞察网《2013-2017年中国飞机制造产业市场专题调研及投资方向分析报告》指出尽管国产飞机制造项目已取得一定进展,但国产飞机制造面临的竞争日益激烈。“干线飞机的竞争对手是波音、空客,支线飞机的竞争对手主要是庞巴迪、巴西航空工业,此外,俄罗斯、日本也是潜在的竞争对手。”他称,国产飞机项目要力争实现“研制成功、市场成功和商业成功”三大目标,立足国内市场,并逐步走向国际市场。