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研制大飛機的可行性報告-文庫吧

2025-07-20 04:44 本頁面


【正文】 他們提供技術(shù)知識、經(jīng)驗和管理方法,蘇聯(lián)人甚至要求德國設(shè)計人員把產(chǎn)品重新從頭設(shè)計一遍,以幫助蘇聯(lián)人從復(fù)原過程中掌握技術(shù)訣竅,前蘇聯(lián)花了5年多的時間完成了從仿制到自主設(shè)計的過渡。相比之下,上海當(dāng)年只憑著自己對原產(chǎn)品的逆向工程就造出能夠使用的發(fā)動機,其中的技術(shù)學(xué)習(xí)肯定只多不少。   通過上述分析可以清楚地看出,運10的下馬標志著中國大型客機開發(fā)平臺的喪失,而事實也證明中國民用航空工業(yè)的技術(shù)能力由此而陷入萎縮狀態(tài)。單純從產(chǎn)品的優(yōu)缺點角度來討論這個問題,只能是推脫責(zé)任的做法。拋棄運10是自毀長城的行為,是一個永遠不能忘卻的歷史教訓(xùn)。但是為什么要這樣自毀長城? 教訓(xùn)二:分歧的根本點是依賴外國設(shè)計還是自主設(shè)計   二十年來的根本性戰(zhàn)略問題是什么?   圍繞著要不要上大飛機以及如何上的問題,相關(guān)各方已經(jīng)爭論多年了。各種爭論主要體現(xiàn)在四個方面:①有關(guān)飛機大小的干、支之爭(先上支線飛機還是先上干線飛機);②有關(guān)發(fā)展大飛機平臺的軍、民之爭(先從軍用運輸機開始還是直接上客機);③有關(guān)生產(chǎn)的選址之爭;④有關(guān)航空工業(yè)發(fā)展道路的自主開發(fā)與合作合資之爭.這些爭論如此紛繁,難免使業(yè)外人士有點霧里看花的感覺。其實,混亂產(chǎn)生于這樣一種情況,雖然許多人聲稱是在討論大飛機的發(fā)展戰(zhàn)略,但其實是在討論戰(zhàn)術(shù)問題。因此,澄清思路的關(guān)鍵是區(qū)分清楚哪些是戰(zhàn)術(shù)問題,哪些是戰(zhàn)略問題。   從運10下馬到今天為止的20年間,中國民用航空工業(yè)發(fā)展的根本性戰(zhàn)略問題,就是要不要走自主設(shè)計的道路。從這個戰(zhàn)略基點出發(fā),對上述各種爭論進行梳理分析就會發(fā)現(xiàn):主張先上支線飛機的主要理由是中國目前還干不了大飛機,所以應(yīng)該先易后難;主張先上軍用飛機的主要理由,是可以仿制已經(jīng)購買的俄羅斯軍用運輸機。   回顧歷史,運10的下馬標志著自主創(chuàng)新的發(fā)展道路遭到否定,中國民用航空工業(yè)從此走上一條把希望寄托在依賴外國技術(shù)上的道路。運10剛剛試飛成功,原三機部(航空部)就有了替代運10的合資計劃。1981年2月三機部向中央財經(jīng)小組上報《關(guān)于運10飛機進展情況和下一步安排的請示》,提出替代運10的方案是引進美制DC9-80飛機,但因民航總局不要DC9-80而未能立項。以后又由上飛從1985年開始執(zhí)行與美國麥道公司合作組裝25架麥道82飛機的項目。麥道82是中國第一個整機合作項目,截止1994年先后共交付35架給航空公司使用,其中5架返銷美國環(huán)球航空。   當(dāng)時仍然有人主張運10的平臺不應(yīng)該被拋棄,提議在運10的基礎(chǔ)上發(fā)展一個新干線機型(類似波音737噸位的運16,裝載兩個發(fā)動機)。但這種想法因為已經(jīng)開始合作組裝麥道82而不必再議了,自主設(shè)計的道路就此徹底堵死。   鑒于麥道82合作只是一個單純組裝外國飛機的項目,原航空部于1986年底提出一個通過國際合作來開發(fā)干線飛機的計劃,分別向波音、麥道和空客三大公司發(fā)出項目建議書,波音、麥道很快響應(yīng),但空客沒有回音。1988年,中方先與波音進行了為期四個月的聯(lián)合可行性研究。由于麥道82組裝項目的牽掣,最后中方還是決定與麥道合作,這就是1995-2000年合作生產(chǎn)麥道90的項目。麥道90項目被稱道的是其國產(chǎn)化率達70%,并獲得美國FAA生產(chǎn)合格證(PC)的延伸。但這種沒有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化實際上弱不禁風(fēng):1996年底波音兼并麥道公司后,于1997年在全公司范圍內(nèi)關(guān)閉麥道90生產(chǎn)線,麥道90生產(chǎn)線只生產(chǎn)了2架就草草收場,麥道90項目血本無歸。而且項目尚未完結(jié),波音就通知中方銷毀所有的技術(shù)資料與圖紙。   組裝外國整機之路走不通,就走零部件轉(zhuǎn)包生產(chǎn)之路,據(jù)說這樣可以學(xué)習(xí)技術(shù)、走全過程、培養(yǎng)零部件體系,從而擁有整機生產(chǎn)能力。但問題在于,加工工藝技術(shù)和零部件生產(chǎn)與總體設(shè)計和系統(tǒng)集成完全是兩碼事。此外,波音和空客對轉(zhuǎn)包生產(chǎn)控制十分嚴格,布局分散,任何一個國家都不可能通過轉(zhuǎn)包學(xué)到全套部件技術(shù)。為了學(xué)技術(shù)就必須不斷接受新的部件工作包,往往在前一個轉(zhuǎn)包沒有上規(guī)模收回成本的時候,就不得不開始接受下一個轉(zhuǎn)包。   當(dāng)整機組裝和轉(zhuǎn)包生產(chǎn)的國際合作之路都無濟于事后,合資合作的試錯項目又從干線轉(zhuǎn)向支線飛機。1992年國家承諾撥款100億元后,航空工業(yè)部門提出100座的AE100項目,計劃通過謀求與國際知名商用飛機公司合作,通過獲得外國技術(shù)支持來開發(fā)中國的飛機平臺。但在中方采取甘當(dāng)小學(xué)生的態(tài)度后,選定的合作對象空客公司卻要價越來越高,甚至在商務(wù)談判中每談一次都要收取技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(因為要向中方解釋怎樣造飛機),最后久拖不決而不了了之,100億元的撥款在花掉一小部分后被國家收回。   以上是從運10下馬以后的20年里中國民用航空工業(yè)發(fā)展的簡單情況。其發(fā)展趨勢是,項目的座級越來越小(運10是187座,麥道82是147座,麥道90是150座,AE100是100座),但代價卻越來越高(,麥道82項目盈虧持平,麥道90血本無歸,AE100預(yù)算100億)。完全印證了前圖的邏輯。   放棄自主設(shè)計去依賴外國設(shè)計,中國航空工業(yè)就放棄了高端技術(shù)能力的發(fā)展。從合作組裝外國飛機的過程中,中國企業(yè)只能學(xué)到局部的制造技術(shù),但學(xué)不到最重要的設(shè)計技術(shù)。更重要的是,這樣做就把自己的技術(shù)學(xué)習(xí)過程拱手交給外國人去控制,最后因為對方的翻臉而滿盤皆輸。明白了這些道理,就會明白為什么一旦走上拋棄自主設(shè)計去依賴外國設(shè)計的道路,中國民用航空工業(yè)會接踵失敗。   先上支線飛機還是先上干線飛機?   自從運10下馬后,歷次討論上民用飛機項目時,航空工業(yè)部門都會出現(xiàn)一種強烈的主張說,開發(fā)民用飛機應(yīng)該從支線飛機做起,然后再過渡到干線大飛機。   干線飛機一般指100座以上、最大航程5000千米以上的客機。航空界沒有人否認干線客機是民機產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品,但一直有人主張把支線飛機當(dāng)作發(fā)展民機行業(yè)的切入點。這種說法固然有一定道理,但經(jīng)不住一個事實的拷問:中國不是曾經(jīng)開發(fā)出來過能夠一飛沖天的運10嗎?即使從開發(fā)大飛機的技術(shù)學(xué)習(xí)角度來說,從運10平臺開始學(xué)不是也比從支線飛機開始學(xué)要更容易、更快、更有效嗎?上干線飛機并不影響同時上支線飛機,如果在飛機還沒有開發(fā)之前就斷定自主開發(fā)的大型客機沒有市場,只能說是心存恐懼,卻沒有證據(jù)說不會找到市場。   其實,力主先上支線飛機的真正原因不是自主開發(fā)干線飛機要比自主開發(fā)支線飛機難多少,而是對比于與國際寡頭正面相撞的大飛機,支線飛機的合作合資項目更容易談,更容易取得國際適航證,更容易購買外國技術(shù),更容易出政績。   評判干支之爭的意義還要明確一個問題,即使掌握了開發(fā)小飛機的技術(shù)能力,也不會輕易地發(fā)展出開發(fā)大飛機的技術(shù)能力,因為兩者之間的技術(shù)性質(zhì)有很大的不同。從理論上講,大飛機不是小飛機的簡單放大,因為許多空氣動力現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)力學(xué)特性要受相似率的制約。兩者之間的主要區(qū)別如下:(1)在氣動布局方面,大飛機與小飛機的最大區(qū)別是需要空中可調(diào)平尾來平衡飛機,因為大飛機載重艙要明顯增長,其重量分布與小飛機有極大差異。此外,為了解決后掠式機翼起落、飛行中的下反問題,大飛機要采用小飛機上根本不需要的人工增穩(wěn)裝置。一般小飛機機翼只需要四個活動控制面(兩個內(nèi)側(cè)襟翼、兩個外側(cè)副翼),而大飛機需要50個以上的活動控制面。只有大飛機的設(shè)計才會涉及這些控制面所需要的結(jié)構(gòu)、操縱機關(guān)、顫震緩解等復(fù)雜技術(shù)。   (2)就機翼結(jié)構(gòu)布局來講,飛機在高亞音速條件下巡航需要采用大展弦比后掠機翼。大展弦比后掠機翼因為尺寸大,所以要犧牲一定的結(jié)構(gòu)剛性,因此大飛機必須采用柔性機翼原則,在設(shè)計中必須更多考慮氣動彈性的影響,充分估計機翼制造的型架外形與實際飛行外形的可能差異,機翼的承力型式也必須使用整體壁板等結(jié)構(gòu)技術(shù)。這些都是小飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計中不可能遇到的技術(shù)問題。   (3)大飛機系統(tǒng)布局和關(guān)鍵組件技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜。大飛機一般適合采用高涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,因為其排氣速度低、推進效率高、經(jīng)濟性好、油耗小、噪音小。此外,大飛機的設(shè)計包括安置在機翼內(nèi)的整體油箱,要裝載幾十噸的燃油,包括占機身全長的氣密艙、大功率液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)、大容量增壓空調(diào)系統(tǒng),包括防結(jié)構(gòu)疲勞、防雷擊、防顛簸和水陸安全迫降等各種安全措施,還包括客艙設(shè)施和生活設(shè)備等等。為了使承載極大重量的大飛機安全著陸,有效緩解著陸沖擊對機體和地面的沖擊,大飛機起落架設(shè)計完全不同于小飛機。最后,對大飛機的試飛技術(shù)、強度和靜力等試驗的要求也遠遠高于小飛機。   當(dāng)然,支線飛機中有的屬于小飛機,有的屬于大飛機。但通過上述對比要說明的是,大飛機具有特定的設(shè)計問題,構(gòu)成了特定的技術(shù)領(lǐng)域,因此開發(fā)干線飛機的技術(shù)能力不會從開發(fā)支線飛機的能力自然延伸而來,而必須通過開發(fā)大飛機的過程發(fā)展起來。   先上軍用運輸機還是直接開發(fā)大型民用客機?   航空工業(yè)部門還有一種傳統(tǒng):一討論民用飛機項目就會出現(xiàn)走先軍后民技術(shù)路線的強烈主張,即開發(fā)大飛機應(yīng)該先從軍用運輸機開始,這樣可以避免市場風(fēng)險,然后再在軍用運輸機的平臺上改型成為民用客機。與先支后干相比,先軍后民的理由似乎更充分一些,但仍然掩蓋了一個關(guān)鍵問題:現(xiàn)代航空工業(yè)的發(fā)展趨勢是軍用運輸機和民用客機之間在技術(shù)上的差別越來越大:(1)產(chǎn)品設(shè)計的技術(shù)性能要求不一樣。軍用運輸機強調(diào)適應(yīng)戰(zhàn)場作戰(zhàn)要求的短距起降,所以發(fā)動機剩余功率大;關(guān)心飛機速度但不關(guān)心耗油量,不太關(guān)注經(jīng)濟性和舒適性,一切都為了戰(zhàn)爭的需要。與此相反,民用客機強調(diào)舒適性、經(jīng)濟性、低噪音、低耗油等。這些不同的性能要求導(dǎo)致了布局的結(jié)構(gòu)性差異。例如大型軍用運輸機的機身離地面較近,并且都是采用上單翼(即機翼布置在機身上方)。這是因為機身離地面近,方有利于裝卸貨物和部隊,同時軍用運輸機必須能夠使用條件惡劣或簡易的機場,如果不把機翼布置在機身較高的位置,機翼下的發(fā)動機就會過于接近地面,容易在飛機起落時因吸入砂石而受損。與之相反,民用飛機一般都采用下單翼,這樣機翼不會遮擋旅客的視野,而且由于機翼的遮蓋可以降低傳入機艙的發(fā)動機噪音。如此大的結(jié)構(gòu)差異必然導(dǎo)致一個悖論:如果不改變軍用運輸機的總體布局,它就永遠不會成為在民用航空市場上有競爭力的民用客機,但從軍機平臺上改型的難度和工作量不會比從頭開發(fā)民用飛機更小  ?。?)就設(shè)計標準而言,客機的安全標準比軍用運輸機要嚴格得多。客機強調(diào)安全壽命和破損安全,現(xiàn)在又有了損傷容限標準,其設(shè)計的首要原則就是保障生命安全,并且為了達到經(jīng)濟性而在材料技術(shù)等很多方面必須妥協(xié)。與此相反,軍用運輸機為了戰(zhàn)爭需要而犧牲其他性能,在戰(zhàn)時一般沒有達到飛機壽命和自然破損極限就會被報廢,所以沒有安全壽命的概念。對于軍用運輸機而言,客機的一些設(shè)計標準并沒有意義,比如安全起落6萬次。 ?。?)兩種產(chǎn)品的經(jīng)營機制完全不同。第一,產(chǎn)品概念的形成機制不同。軍用運輸機的產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)由其主要用戶軍方提出或規(guī)定,不需要企業(yè)自己去冥思苦想。但民用飛機的產(chǎn)品概念必須由開發(fā)/生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)自己對市場的判斷決定,所以面臨的不確定性較大。第二,贏利模式不一樣。軍品的研發(fā)和生產(chǎn)費用由國家全包,利潤按實際成本加5%計算,按照計劃生產(chǎn)而不用面對市場競爭。相反,民機必須面對市場競爭,研發(fā)和生產(chǎn)投資的風(fēng)險極大。第三,產(chǎn)品成功的衡量標準截然不同。軍機需要解決的是有沒有的問題,是產(chǎn)品問題;而民機需要解決的是能不能通過出售產(chǎn)品而自我持續(xù)的問題,是產(chǎn)業(yè)化的問題。因此軍機生產(chǎn)和民機生產(chǎn)對企業(yè)在競爭戰(zhàn)略、管理行為、組織結(jié)構(gòu)和價值取向方面的要求是完全不同的。   其實,先軍后民技術(shù)路線,仍然是想繞過開發(fā)大型民用飛機所必須馬上面對的自主設(shè)計要求,而從外購的軍用運輸機平臺開始仿制大飛機。但是,由于軍民兩者之間的技術(shù)和經(jīng)營差異及其不斷擴大的趨勢,先軍后民的技術(shù)路線只能增加大飛機項目產(chǎn)業(yè)化的困難,而大飛機項目成功的最終標準恰恰就是能不能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。事實上先民后軍的技術(shù)路線反而比先軍后民更有利于技術(shù)的軍民分享——大型民用客機可以改裝為預(yù)警機、指揮機、加油機等特種軍用飛機,而軍用運輸機則很難改裝成為在民用航空市場上具有競爭力的民用客機。   總之,圍繞大飛機項目的爭論雖然紛繁復(fù)雜,但始終離不開一個根本點,就是自主設(shè)計和依賴外國設(shè)計的兩條技術(shù)路線之爭。中國民用航空工業(yè)走了20年失敗之路的根本原因是在自主開發(fā)上三心二意甚至否定自主設(shè)計。因此,國家面對諸多爭論做出戰(zhàn)略決策時,應(yīng)該以對這兩條路線的選擇作為決策的標桿,因為這個選擇會使對所有問題的決策都有了依據(jù)。教訓(xùn)三:失敗的根源是組織和體制民航總局的作用有多大?  中國20年來民用航空工業(yè)的發(fā)展是一個失敗,用業(yè)內(nèi)人士普遍的用語來形容,是屢戰(zhàn)屢敗或者屢敗屢戰(zhàn).但很多人不愿承認,走上這條失敗之路恰恰就是從拋棄運10平臺開始的。那么,為什么要拋棄運10?   有一種解釋說,運10是四人幫搞的項目,所以運10下馬是政治原因。實際上,上運10項目并且放在上海是毛澤東提議的,立項是周恩來批準的,項目的協(xié)調(diào)是葉劍英負責(zé)的。與運10同時期的還有上海航天項目,不但沒有被拋棄,反而成為今天中國的驕傲。   運10的下馬離不開高層領(lǐng)導(dǎo)人的決定,這用不著諱言。從1976年四人幫垮臺到1980年代初期,國家領(lǐng)導(dǎo)人、政治路線和政策方針都經(jīng)歷了劇烈的變更。運10試飛階段的許多政府領(lǐng)導(dǎo)人都是經(jīng)歷了文革迫害而重新恢復(fù)工作的人,他們不可能十分了解在文革期間上馬的運10項目。回顧歷史,我們不能簡單地評價當(dāng)時領(lǐng)導(dǎo)人的決策,因為存在一個關(guān)鍵的問題,即有關(guān)運10的信息是如何傳達給他們的。如果一方面領(lǐng)導(dǎo)人聽到的信息不符合事實,而另一方面這種不實之詞又源源不斷地灌輸給他們,那么這一問題就屬于體制性問題。   有人指責(zé)民航總局是扼殺運10的主要力量。1981年1月,民航總局向中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組提交的《對國產(chǎn)運10飛機的幾點看法》中曾經(jīng)明確表示不會購買運10,其理由是:運10型飛機基本上是測繪仿造波音707-720型飛機,改換了機翼,縮短了機身,減少了起飛重量和商載。即使運10飛機達到了波音707型機的水平,也不過相當(dāng)于六十年代初期國外第一代噴氣客機的水平,運10飛機還有不少重大技術(shù)問題有待解決,要能投入航線使用還要經(jīng)歷一個較長的時期,目前還缺乏足夠的資
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