YS-11:日本民航工業戰後復興的原點

航空知識2019-06-15 02:16:11

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寫在前面:千呼萬喚始出來!還記得一個月前航知的日本民用航空徵稿文嗎?首先感謝大家的踴躍參與!我們收到了許多優秀的文章,也看到了很多身懷“故事”的讀者朋友們,感謝大家來稿,也期待以後能多多收到讀者們的來稿(投稿郵箱:5ihangkong@sina.com)通過對來稿的篩選,《航空知識》第七期專題文章從六個方面/角度(六篇精彩文章)“初探”日本航空工業——日本軍用航空、固定翼民機、直升機、碳纖維材料、綜述日本產業界、機娘文化。本文精彩搶先看!從日本固定翼民機說說日本民航工業戰後復興的原點:YS-11。

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YS-11是日本二戰後自研的第一代客機,也是很多日本人心中的寶貴記憶。


二戰結束後,戰敗的日本接受了以美國為首的盟國的佔領。作為懲罰日本的措施之一,駐日盟軍佔領司令部(GHQ)發佈了對日本的《航空禁止令》:日本現有的飛機全部銷燬、航空製造企業和航空公司解體,原先的飛機設計師等技術人員被分流到汽車和鐵路機車製造企業,就連日本的大學也禁止教授航空力學等與飛機設計製造相關的課程。曾經因為戰爭而盛極一時的日本航空工業因此遭到了沉重的打擊。

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戰後的“國產飛機計劃”

1950年,朝鮮戰爭的爆發,讓已經荒廢了5年之久的日本航空工業迎來了一次生機:原先被解散的一批日本航空技術人員被重新召集起來,以協助整備和維修從日本起飛前往朝鮮作戰的美軍飛機。維修美軍飛機的業務不僅讓日本賺到了一筆不菲的佣金,也為日本航空工業重新鍛鍊和培養了一批技術人才。


195198日,48個二戰戰勝國與日本簽訂了《舊金山和約》,國際社會重新承認了日本的主權國家地位,為日本的戰後復興打下了重要的政治基礎。得益於和約的簽訂,GHQ對日本在民用通航和飛機制造的部分領域進行了“鬆綁”,19527月通過的《航空法》和《飛機制造事業法》,從法理的角度為日本航空工業的戰後復興鋪設了新的道路。


全日空初期投入運營的YS-11。


戰後初期的日本國內民航市場,由道格拉斯DC-3/4、康維爾440和德·哈維蘭DH.114“蒼鷺”等美英國家的民用機型所佔據。日本航空業曾經在戰前興旺一時,從業者們如今在自家的機場上卻看不到一架國產的飛機,大受刺激。“一定要重新制造出日本的國產飛機!”,這一想法得到了很多原先的航空技術人員,以及部分日本政府官僚的支持。


1955年,三菱和川崎公司取得了美國洛克希德T-33教練機和北美F-86F噴氣戰鬥機的生產許可。當時負責監管飛機制造產業的通商產業省(簡稱通產省,現經濟產業省)的官員認為,如果進行軍民兩用飛機的開發,就能借助在軍機的生產上取得的共通的技術和零部件,來同時降低軍用和民用飛機的研製和生產成本。同時,可以通過國內民航經營或是外銷的民用飛機賺到更多的錢,從而為日本航空工業和產業賺取長期發展資金、培養大批人才,以穩定本國航空產業的基本盤。

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“運輸機設計研究會”的成立

1957年,美國對日本的《航空禁止令》全面解除。同年5月,以民用客機/運輸機為研製目標的“運輸機設計研究會”(簡稱“輸研”)在東京大學內成立了。參加了“輸研”的企業有三菱、川崎、富士重工(原名中島公司)、新明和工業(原名川西公司)等主要的航空製造企業,以及住友金屬、日本電氣、東京芝浦電氣等擁有飛機零部件生產經驗的企業。“輸研”的參與者們希望聯合各大航空製造企業成立專門的合資企業,這既是為了“集中力量辦大事”,同時也是避免產生只由一家企業壟斷民用飛機的研製生產、將其他企業排除在外的問題。


得益於“輸研”的設立,日本各大航空製造企業的頂尖飛機設計師們也得以齊聚一堂:三菱重工的堀越二郎(代表作:零式戰鬥機)、新明和工業的菊原靜男(代表作:二式大艇、戰鬥機“紫電改”)、川崎重工的土井武夫(代表作:三式戰鬥機“飛燕”)、富士重工的太田稔(代表作:一式戰鬥機“隼”),而他們的領導者,是東京大學教授、日本航空學會會長木村秀政(代表作:A-26遠距離飛行試驗機)。這5位加入“輸研”的設計師被後人稱之為“五武士”。


日本海上自衛隊使用的YS-11運輸機。


對於國產民用客機的研製方案,“輸研”在經過調查和研究後初步制定出了一個飛機性能的大致參考指標和要求:針對日本國內機場的長度,要求起降距離在1 200米以內,續航距離要達到5001 000英里(約合8001 600千米),主翼採用便於整備維修的下單翼設計,為了經濟性而採用60座設計,安裝兩臺渦槳發動機,研製時間4年,研製費用約為30億日元。他們的設計方案最終被命名為YS-11,“Y”代表日語羅馬拼音Yusouki(運輸機)的首字母,“S”則是取自日語羅馬拼音Sekkei(設計)首字母,以紀念運輸機設計研究會對該機的設計貢獻。

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“日本戰後復興的象徵”

195961日,由日本政府與各大航空製造企業合資成立的“日本飛機制造公司”(Nihon Aircraft Manufacturing CorporationNAMC)成立,資本金49億日元,其中日本政府出資26億日元,民間企業出資23億日元。“輸研”也隨著合資企業的成立而解散,由“五武士”所定下的設計方案交由曾經參與零式戰鬥機開發的三菱公司設計師東條輝雄。東條輝雄是前首相東條英機的次子,負責YS-11客機的具體設計和組織生產。在YS-11的項目規劃上,日本飛機制造公司承擔了飛機的基礎設計、生產與質量管理、銷售及售後服務;三菱、川崎、富士重工等7家合作企業負責機體、機翼及其他子系統部件的生產;飛機的總裝則是交由三菱重工的小牧工廠進行。


YS-11的研製中,日本設計師們有一個最為關鍵的目標需要達成:拿到美國聯邦航空管理局(FAA)的適航證。這也是決定了YS-11能否成功出口的重要一環。而申請適航許可過程中的攔路虎之一就是航空發動機:戰前日本所積累的航空發動機技術大多是為軍用飛機而準備的,運行時噪音和震動太大,油耗高,經濟性差,這些問題使得日本國產航空發動機無法滿足YS-11的適航需求。為此,日本人不得不做出妥協,採用了英國羅·羅公司生產的“達特”10型渦輪螺旋槳發動機。


同時,YS-11還採用了大量國外生產的材料和部件:美國鋁業公司的大型杜拉鋁合金構件、美製航空氣象雷達、固特異公司生產的輪胎、英國道蒂·羅託公司的金屬四葉螺旋槳,如此等等。採用國外成熟的產品雖然能在短時間內推進飛機的研製,降低一定的生產成本,但是這也暴露出戰後日本航空工業的衰退。在發動機、材料、航空電子設備等民用航空技術的關鍵領域,日本無法獨立自主。


1963年4月,進行地面試驗的YS-11客機2號原型機。


1962年,YS-110102號機相繼下線,完成了靜力試驗和金屬疲勞試驗。同年830日,YS-11在名古屋機場成功首飛。全日空公司也很快與日本飛機制造公司簽訂了20架飛機的採購合同,YS-11逐步轉入量產階段。19649月,一架全日空的YS-11還承擔了將奧運會聖火從沖繩運往日本本土的任務,極大地提振了日本國民對國產客機的信心,YS-11也被視為是“日本戰後復興的象徵”。


可就在這時,意外突然降臨:來自FAA的適航許可審查人員在經過試飛和調查評估後認為,YS-11飛行時的震動和噪音問題較為嚴重、橫向風條件下機體穩定性不足、尾翼方向舵的操縱性能太差,有造成墜機的嚴重風險。美國審查員提出,如果不進行大規模的改修設計以解決這些問題,YS-11將不可能拿到FAA的適航證。


為了解決橫向穩定性不足的問題,日本設計師在主翼根部加上了一個楔形部件,使機翼的上反角從4度變為6度,同時為尾翼方向舵加上了新設計的彈簧補償片以增加操控性。這樣較為微小卻有效的改進避免了對機體設計的大幅改動,節約了資金和時間。經過多重改進和測試後,YS-11終於通過了FAA的審查,於1965年拿到了適航證。同年4月,第一架民用型YS-11開始投入日本國內支線航班運營。

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無奈的落幕

日本人拿到了FAA的適航證後,雄心勃勃地開始進軍海外支線客機市場。為了推銷飛機,YS-111966年至1969年分別前往北美、南美、非洲、西歐、東南亞等地區進行展示飛行,截至1968年底就拿到了世界各國100多架的訂單。然而,隨著海外銷售工作的進行,日本飛機制造公司不但沒有賺到錢,反而在賬面上出現了赤字。


YS-11客機。見於名古屋小牧機場內的愛知航空博物館。


原來,缺乏海外飛機銷售經驗的日本飛機制造公司,為了與已經佔據了海外市場的歐美航空企業競爭,採用了和競爭對手相似的、提供長期低息貸款支付的方式進行銷售,使得企業處於長期赤字狀態。同時,公司管理層認為,YS-11誕生的主要目的是從政府那裡拿到國產運輸機的設計和製造預算,無論成本價格多高最終也會由政府買單,一直未進行有效的製造成本管理,零部件價格和人力成本上漲的同時,飛機也一直在以低於成本價的價格銷售,賣一架虧一架。截至1971年底,日本飛機制造公司一共形成了145億日元的鉅額赤字。


作為“官督民辦”的合資企業,由通產省所實際掌控的日本飛機制造公司,管理層大多由通產省“空降”而來,這導致公司管理人員之中官僚主義盛行,矛盾日益突出,對於企業經營上出現的問題並不關心。體制的僵化使得企業沒有進行及時而積極的行政改革,造成持續虧損。


與此同時,國外的航空公司在試用YS-11後認為,它的噪音和震動依然很大、座艙舒適性差、機體過於堅固而笨重、發動機輸出乏力;日本未能在海外優先建立飛機的後勤維修網絡,許多國家對日本在後勤維修和零件供應等售後服務方面的能力表示懷疑;1973年的石油危機使世界經濟陷入蕭條……多方面的原因導致飛機出口訂單驟減。


日本飛機制造公司在YS-11上沒有達到盈虧平衡點,最終決定停產。此後的進一步評估認為,為了消化已經生產出來的180架飛機和所需的維護零部件供應,以及其他各方面的支出增加,在未來十年內總赤字將達到驚人的360億日元。最終,除了78億日元的赤字由日本飛機制造公司承擔外,剩餘的大部分赤字只得讓政府來“接盤”了。1983323日,經營不善、業績低迷的日本飛機制造公司正式宣佈解散。


二戰後被美軍銷燬的日本飛機殘骸。


YS-11作為戰後的日本自行設計、製造和銷售的第一種軍民兩用客機/運輸機,它誕生的背後是戰後日本嘗試復興民用航空工業的艱辛努力。但是,在軍用飛機研製領域有豐富經驗的日本設計師們,對民用飛機所需要的經濟性和舒適性方面缺乏充分的認識,使得YS-11在出生之時便成為了缺陷品。日本航空製造企業在民用飛機的出口銷售和售後服務上並沒有足夠的經驗,再加上公司內部的體制僵化和飛機制造、銷售成本控制失靈,最終在與歐美企業爭奪海外市場的戰爭中敗北。招來鉅額赤字的YS-11使日本社會各界將國產民航客機的研製視為“高風險項目”,給日本民用航空工業蒙上了將近40年的陰影。而如今的MRJ項目能否重振日本民用航空工業,也始終存在著問號。


日本民用航空工業的復興,

仍然在路上。



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