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造一架飛機要花多少錢?

時間:2023-06-08 07:34:11    來源:科普中國網(wǎng)    

咱們總說航空屬于高端制造業(yè),有多高端呢?美國的B-2隱形轟炸機最后交付的時候每一架的造價高達22-24億美元,還是當時沒有印那么多的美元。而60年代造的XB-70女武神轟炸機,每一架花了7.5億美元,而當時的7.5億就更值錢了,要知道,同時期美國造一艘核動力航母企業(yè)號也才4.5億美元,一架飛機比航母還貴?

一架飛機包括哪些成本


(資料圖)

作為一種高端裝備,飛機的成本遠遠不能只看材料的價格,雖然選材和用料是我們最先能夠想到的。事實上,造飛機用的無非就是一些金屬啊,復(fù)合材料什么的,這些毛坯料有些雖然貴,但絕大多數(shù)還貴不到金子這個程度,但是除了材料之外,我們還要考慮加工工藝,不同的加工工藝,就會有不同的成本,比如一般來說,同一個零件,鍛造出來的就要比鑄造出來的成本高,當然,性能也會更好。

除了材料和加工的成本之外,我們還需要考慮造飛機所需要的廠房和工裝,所謂工裝就是工藝裝備,比如刀槍劍戟斧鉞鉤叉糖棍鑠棒鞭锏錘抓拐子流星這些工具,以及型架啊,夾具啊之類的裝備,注意,這里的型是型號的型,它是用來定位飛機的局部外形,然后讓工人進行安裝操作的那種。這些工裝有些是可以一直用傳代的,比如多數(shù)的鉚槍,這架飛機能用,換一架也能用,但還有很多都是專用的,就比如型架,它是根據(jù)某一架飛機專門設(shè)計和制造的,這架飛機不生產(chǎn)了,這些東西就只能賣廢鐵了。如果一種飛機的生產(chǎn)需要特殊的環(huán)境,那么我們還得建設(shè)專門的廠房,這些也都是成本。

咱們前面說過的B-2一共只生產(chǎn)了21架,也就是說很多的工裝其實滿打滿算只用過21次就閑置了,而XB-70作為一個沒有量產(chǎn)的驗證機,一共也只生產(chǎn)了兩架而已,這樣一來,工裝的成本攤下來就會非常之高。

與工裝成本類似的成本其實還有它的研制成本,航空航天類的試驗是很費錢的,去年我隨隨便便做了一個小力學(xué)實驗,光是制作實驗件就花了我10000多塊錢,總共16根,一下午咔咔全拉斷,沒聽見砰的一聲,800多塊錢就沒了,特別肉疼。這樣的試驗,在飛機研制過程中多得很,比如鳥撞試驗,我得造一個真實的飛機結(jié)構(gòu)來用鳥炮去打它,打完了這個結(jié)構(gòu)就沒有用了。這還是試驗成功的情況,要是這個鳥炮除了問題,鳥打出去的速度不符合實驗要求,那這個結(jié)構(gòu)還得再重新做一個。一下就是幾十一百萬又沒了。

飛機的研制過程中需要開展大量的試驗驗證和試飛工作,例如氣動風(fēng)洞試驗、結(jié)構(gòu)靜力試驗、機載系統(tǒng)的鐵鳥試驗等等等等,無論你造1架飛機還是100架飛機,每一項工作都是必不可少的。而且都是代價高昂的,例如發(fā)動機的轉(zhuǎn)子爆破試驗,結(jié)構(gòu)極限載荷的靜力試驗直接就要干廢掉一臺飛機的發(fā)動機和一套完整的結(jié)構(gòu),所做出的花費可想而知。

而試飛的過程,更是一項非常燒錢的活動,例如我們的國產(chǎn)大飛機C919 歷經(jīng)了5年的試飛,高溫、高寒、大側(cè)風(fēng)、濺水、最小離地速度、顫振等等,可以說把一般飛行員整個職業(yè)可能遇到的情況和極少可能遇到的情況都要充分驗證過。這些也都很花錢。

波音747,配圖來自于圖蟲網(wǎng)

除了這些成本之外。研發(fā)成本里面還有一個大項目就是人力成本。比如我研制這架飛機需要1000個技術(shù)人員,這一千個技術(shù)人員不多開,每年就開10萬塊錢工資,這樣一來,一年就是一個億吧,當年B-2的研發(fā)生產(chǎn)人員可不止1000,最多的時候有11000人,這么多人每天哪怕喝涼水吃饅頭啃咸菜,我家都供不起。從這里我們就能看出來,既然人是按時間發(fā)工資的,所以研發(fā)的時間越長,這方面成本也就越高。

印度的國產(chǎn)戰(zhàn)機LCA,明明是個三代水平,一架卻敢要8500美金,比后來的有些F35還貴,很大一方面就是因為,這個貨前前后后研制了30多年,從我還沒出生它就開始研制了,得發(fā)出去多少工資,就算是賣8500美金,都未見得收得回成本。而F35是很多國家一起聯(lián)合研制的,還用了許多成熟技術(shù),從中標到服役也就十幾年,成本低很多,而且產(chǎn)量很大,已經(jīng)產(chǎn)了800多架了,這么一攤,前面說的籠屜的錢也攤的更少,所以可以越賣越便宜。就是不知道一開始下訂單的國家會不會罵洛馬公司割韭菜呀。

所以我們可以看出來,飛機的成本包括了設(shè)計、試驗驗證、制造幾大部分組成。

造飛機怎樣賺錢

造一架飛機需要多少錢這就說不好了,這取決于它上面有多少新技術(shù),以及最后能夠賣出去多少架。作為軍用飛機的話,有國家兜底,有時候只要先進,再多錢都可以掏,但是對于商業(yè)客機的話,無論你研發(fā)成本花了多少,都沒法漫天要價,否則誰買啊。因此,就得在研發(fā)階段估計好它最后能賣出去多少架,甚至在研發(fā)之前就做好營銷工作,提前簽一些意向訂單來兜底。否則就是賠本賺吆喝了。

就拿空客A380來說,它的研發(fā)成本是250億美元,再加上生產(chǎn)的成本,當時空客算了算,以它們最后的定價4.45億美元來講,需要賣出去420架才能回本兒。根據(jù)波音747的經(jīng)驗,這應(yīng)該問題不大,因為747一共生產(chǎn)了1500多架。但是,這種巨型客機在現(xiàn)在這個年代不吃香了,到生產(chǎn)線關(guān)閉也才造了250多架,血賠不是。

飛機制造商,也在想方設(shè)法的“省錢”。以空客飛機為例,其實大家乘坐的A318 A319 A320 A321 四款飛機其實用的是同一個機身機翼,只是把機身長度加長縮短就可以變成不同航程座級的飛機。 A310 A330飛機其實用的同一個機頭和機身,當年研發(fā)A350的時候空客想“偷懶”繼續(xù)這么干,航空公司不答應(yīng),希望能有技術(shù)變革,從那之后它們才推出了XWB(超寬機身),而A330和A340飛機別看是一個雙發(fā)一個四發(fā),但是其實機翼是同樣一個基礎(chǔ)改造而來的。這樣玩命的復(fù)用之前的設(shè)計,省下的不只是設(shè)計,工裝,制造工藝都可以大面積復(fù)用。

最后我們再來看一下我們自己的C919,它的定價與同級別的737max和320NEO比較類似,都是1億美元上下,比它們兩家稍微便宜一點。那是不是我們的成本更低呢?不一定,因為737max以及320neo都可以說是在以往的成熟機型上改出來的,所以研發(fā)成本相比919會大大降低,那我們是不是賠本賺吆喝呢?也不是,這種從頭開始的研發(fā)對于任何一個飛機制造商來說都是必經(jīng)之路,737和320也是通過這一步才走到了今天,所以我們也沒辦法拿一個新飛機和一個成熟機型的改型來比較成本。

所以只要飛機夠好,這就是個可持續(xù)的買賣,畢竟919目前的各種訂單已經(jīng)小一千了,只要這些訂單最后都能完成,回本兒肯定不成問題。而隨著之后它的不斷運行,讓更多的人看到它的優(yōu)異的安全性和經(jīng)濟性的話,相信訂單還會更低,到那個時候,它就會變成一個干賺不賠的買賣。

本文為科普中國·星空計劃扶持作品

作者:茍勝老師

審核:張弛

出品:中國科協(xié)科普部

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