“今日头条”中“报人刘亚东”转载了一篇署名“老局长”的文章：《国产大飞机，一场“输不起”的“战争”》，通读之后，感触良多，写出来与大家共享。

一、国产大飞机的历史与现状

1.1，历史回顾

按照“老局长”介绍，我国民用大飞机发展大致经历了三个阶段。

第一阶段是“运10”飞机（代号Y-10）的研制。自20世纪70年代起，我国自上而下决定开发一款大型民用运输机。反复比较后，最终以波音为样板，设计了一款四发喷气客机，先后研制了两架样机。改革开放后，因国际环境的变化与市场经济的兴起，“运10”未能实现商业化，于80年代中期终止。

“运10”停摆后，中国暂且搁置了独立研制大飞机的计划，转而和美国麦道公司合作，制造已成熟的MD-82客机。这大致算开启了中国大飞机的第二阶段。然而，随着麦道97年被波音公司兼并，MD-82停产，该合作自然终止了。在与麦道十多年的合作中，中方只是按照要求，负责飞机的总装工作，在设计与核心零件供应链等方面进步有限。这种合作对中国的帮助没有起初所期望的那样大。

新世纪初，中国航空业启动了ARJ21支线客机的研发。03年科技部受国务院委托成立了“大飞机项目论证组”，其目的在于，以当代大型飞机关键技术需求为牵引，开展关键技术预研和论证。这被认为是中国民用大飞机开发的第三阶段的起点。

年初，大飞机被列入国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要》所确定的16个重大科技专项之一。8月，国务院成立大飞机重大专项领导小组。两年后，中国商用飞机有限责任公司于08年5月成立。年年初，中国商飞公司发布单通道座级客机方案，机型代号“COMAC”，简称“C”。

1.2，现状评述

年11月初，第一架C总装下线。年5月，C首机在上海浦东机场成功首飞。年开始，C的六架试飞飞机在上海、阎良、吐鲁番等多地进行飞行试验。按预定计划，首架C于今年交付航空客运公司。

“老局长”写道：“尽管目前国产大飞机正在稳步走流程前行，但从供应链与市场推广两方面来看，中国大飞机还有很多难以通过的关口。

1.2.1，在供应链方面，中国大飞机在五大系统（机体材料、动力系统、机身结构、机电系统与航电系统）却几乎全面落后于国外厂商，国产化率偏低。

1，机体材料：中国C的机身重量大约为42.1吨，铝合金占了65%。航空铝因为性价比需要依赖于进口。碳纤维与钛合金材料自给比例要好于铝合金，但是，也存在不少问题。

2，动力系统：航空发动机是中国最弱势的领域。国际航发市场依旧是欧美企业的天下。计划装备国产大飞机的“长江A”发动机正在研制之中。

3，机身结构：由机翼、机身、尾翼、起落架组成的机身结构是中国厂商的强项，在进口铝材的前提下，已实现了自给自足。

4，机电系统：统指飞机上除了发动机和航电以外的燃油、液压、起落架等安装在机身上的各种部件。目前，全球大飞机的机电系统供应权仍然都掌握在欧美厂商手中。

上表为机电系统国外合作情况，引用“老局长”文章插图。

5，航电系统：包括通信、导航、飞控、气象和管理等系统等在内的航电系统，中国厂商虽还未形成完整供应，但表现比较令人满意。

对于民航飞机，最重要因素为“安全”与“经济”。为了安全，飞机制造厂商要选择成熟可靠的产品；为了经济，飞机厂商则选择最先进的材料和技术。综合来看，在很长时间内，中国航空制造业还不能形成独立完整的产业链。

1.2.2，新机型价格偏高，欧美适航证难以获得。

由于有研发前期投入，加之于重要零部件需要进口，新上市的C价格高于同档次的欧美客机，当然，这也可能是他们为了竞争原因，故意压价。价格偏高，使得国产飞机在国际市场中处于不利地位。这与当年的运-10的处境有点相似。

当然，在国际市场方面，C所面临的问题还不止价格问题。到目前为止，ARJ21，C均没有拿到欧美的适航证。进入国际市场其实道阻且长。

“”老局长“在文章中写道：大飞机，绝对不只是一架大飞机。多少年来，大飞机都是掌握先进制造业的欧美强国的“禁脔”(jinluan,独享之物)。

其实，此时此刻，中国的大飞机有一个重要的弯道超车机会。

二、逆袭机遇：飞机可离合起降系统

2.1，背景：为减轻每一克重量而奋斗

“老局长”在文章中写道：就飞机设计与制造而言，“减重”是最核心的问题之一。一架普通的客机，如果可以减重公斤，每年就能给航空公司带来万美元的净收益，而一架客机的使用寿命有20年。印度航空为了减重，只招身材苗条的空姐；日本全日空为了给飞机减重，要求乘客在上飞机之前必须上厕所。尽管一架客机的起飞重量可以高达多吨，但全世界飞机设计师们都笃信一个口号“为减轻每一克重量而奋斗，一克重量比一克黄金更珍贵”。

“老局长”介绍说，“飞机重量主要由两个因素决定，一是机身的材料，二是机身的设计。当然，“老局长”说的是比较流行的观点，本文要介绍，其实还有一个重要的减重机遇：将飞机的起降系统从机身上分离出来，保留在机场。

2.2，飞机在空飞行时，起落架毫无用途

回顾历史，莱特兄弟最初在美国东部海滩上做飞机实验时，他们的飞机没有现在人们所熟悉的起落架，升空前后在海滩上使用滑撬支撑。

年，巴西籍的阿尔贝托桑托斯杜蒙为了使飞机起飞与着陆更方便，在他的飞机下面安装了轻便的车轮。此后，这机轮逐步演变成为飞机的重要组成部分——起落架。当然，那会儿是“固定起落架”。

随着飞机的飞行速度逐步提高，突兀在机身之外的起落架产生了不小的飞行阻力。年,一些美国人在戴顿-莱特RB型竞赛机上安装了能收放的起落架，从而使飞机的“腿”能伸能屈，在着陆伸开支撑飞机，飞行时则缩入机身，从而提高了竞赛成绩。此后，这种可收放的起落架，被航空业纷纷效仿。到二战时，可收放起落架已经成为多种型号飞机的标准配置。

从此至今年来，人们坚守可收放起落架，为其功能更全面、更可靠做出了不懈的努力。当然也使其变得比较沉重。目前，大型商用飞机使用的起落架，是一套由机械构件、液压杆件、能量吸收部件、刹车、车轮等一万多个单独部件构成的复杂系统。在飞机降落时，它有时需要承受高达数百吨的着陆重量以及接近公里时速的荷载冲击。起落架的重量通常约有飞机起飞重量的7%，成本在飞机价格的10%左右。中国的C具有77吨的起飞重量，其起落架预计重约5.3吨，成本预计万人民币左右。

尽管起落架昂贵而沉重，但一个不争的事实是：起落架仅在机场有应用。当飞机在空中飞行时，起落架纯属飞行的负担。即便是迫降，如果不在在机场内，起落架通常不能打开，以机腹着地为主。

2.3，将起落架留在机场：飞机可离合起降系统

基于上述事实，这里提出的可离合起降系统的基本概念是：在现代计算机、传感器、通讯与动力技术基础上，将飞机的起落架从飞机上分离出来，形成一个保留在机场、不随飞机飞行的“起降台”。

在机场上，起降台载着飞机，完成飞机的机场移动、乘客交换、维护与加油等各项操作。因自带动力，应比起落架功能更为全面，无需多言。

飞机起飞时，起降台通过自身具备的动力系统，在特定的机场跑道上推动飞机起飞，达到预定速度后，与飞机分离，飞机在发动机的推动下继续加速爬升，而起降台则强减速，最终停留在机场内。起降台助推飞机起飞过程简洁明了，无费解之处；

飞行任务完成后，飞机在目的地机场开始着陆时，起降台在计算机控制下强加速、实现与飞机位置与速度双同步，随后两者连接起来，形成飞机起降台联合体，再借助于起降台动力，实现联合体的减速与停车。起降台着陆过程是是新概念，在下一节以及附录中，本文将作稍深入探讨。

2.4，飞机起降台着陆过程探讨

在着陆过程中，起降台最初在飞机着陆下滑线轨迹线下方待机。当飞机下滑到特定位置，起降台开始强加速，应用现代传感器、计算机模拟控制与功率电子技术，起降台加速完成时，起降台刚好与飞机平面投影位置重合，同时两者的水平移动速度相同。

起降台在地面，具有良好的加-减速控制特性，这构成了上述双同步的动力基础。起降台与飞机同步后，升起上面的托架，再通过托架上的负压吸盘或电磁吸盘，与飞机连接，形成飞机-起降台联合体。随后飞机关闭发动机，依靠起降台动力减速并最终停车。

为了避免起降台加速产生的气流对于随后到来的着陆飞机的飞行状态的影响，在起降台加速区末端安排可开合的隔流罩，以便在飞机通过起降台起飞时撤去。当然，研究表明，起降台较早启动，在飞机较高的位置实现起降台与飞机的同步（速度相同、平面投影位置也相同），可以省去隔流罩。

在飞机与起降台的位置经传感器精确监测的前提下，即便飞机运行轨迹（红线）不是直线，借助于实时测量与反馈，通过计算机模拟，适时调整起降台的加速度值（此时蓝线亦非抛物线），可以保证两者在预定位置之后套准，位置相同，速度一致，以实现起降台与飞机的对接（进一步说明见附件）。

飞机与起降台同步后，A：首先移动起降台上的动吸盘对准机身；B：升起移动托盘，使其与机身接触，在托盘上的吸盘上施加负压，实现与机身的连接；C：接着水平移动吸盘，调节飞机机身与起降台的相对位置，并通过吸盘降低机身高度；D：机身水平移动到预定位置后，启动起降台固定吸盘与机身连接。连接完成后，利用起降台与跑道道之间的相互作用力，在乘客舒适度允许的范围内，进行较大幅度的起降台-飞机联合体的减速操作。

值得说明的是，上述着陆过程，是已经同步的起降台将下滑转平飞的飞机从空中“逮回”地面，飞机未曾有目前降落五个阶段中的飘落过程。

飞机接近机场后，起降台的控制权应当移交飞机驾驶员。直到飞机再次起飞离开机场，起降台的控制权返还机场。飞机接到起降台的控制权以后，应对起降台进行必要的测试，如发现问题，可要求机场调换起降台。

2.5，起降台-跑道系统

早期设想的起降台-跑道（轨道）系统，曾用“钢铁轮轨承重，直线电机驱动”概括，以期良好的加速与控制特性。由于高铁正常可运行达时速公里，磁悬浮列车可以运行时速公里，与着陆飞机同步不存在疑问。

现在，电动车的发展，使人得以深入了解高性能电动马达。参考电动汽车的设计，起降台-跑道系统似可大幅简化。起降台在进行飞机起降操作时，所需高功率应通过供电网-集电刷获得，不但功率强劲，而且减轻车身重量。当飞机-起降台系统在机场做其它无强加速过程的各种操作时，可以另加装电池组驱动。此外，方程式赛车的高速度应是起降台动力系统生动参考。

起降台强加速过程功率很高，属于电网的冲击负荷。应建立与应用专用大型电池储能系统，以减小对电网的冲击影响。

为了提高综合性能，起降台的重量可能远大于目前的起落架。但是由于是地面系统，可随时更换，所以，其成本应低于目前的随飞机飞行的起落架价格。

初步设想，有数种方案提高轮胎的抓地力，从而提高起降台的强加速性能。

三、可离合起降系统的几点技术优势

随飞机飞行的起落架转变为保留在机场的可离合起降系统，除减轻了飞机飞行重量以外，还有以下几点技术优势：

3.1，改善了发动机的工作条件

3.1.1，由于起降台具有强大的地面动力，着陆时，飞机成功与起降台实现连接后，无需发动机提供反推力，即可完成减速过程。因此，发动机无需考虑设计反推力系统。这可以简化了飞机喷气发动机设计；

3.1.2，飞机起飞时，由于可以从起降台获得强有力的推动，因此，飞机可以在比较短的距离达到安全起飞的速度，发动机的最大推力应用目标不再是起飞加速，可以更加注重飞机爬升与巡航。因此可以选用推力较小、更为经济的的发动机；

3.1.3，飞机可以尽量选用涵道比的比较大的发动机，因为起降台具有足够的高度调节能力，再也不会出现因为起落架高度不够而改变改变发动机外形、改变发动机安装角度的问题，而该问题以及随后的处理不当，引起了波音MAX的坠机问题，使波音蒙受了数千亿美元的损失；

3.1.4，可离合起降系统在机场实现电驱动，完全关闭飞机发动机，使得机场各项操作不耗油，不但可节约燃油开销，保护机场环境，而且保护发动机。

3.2，改善飞机的结构设计

3.2.1，由于不再有起落架舱，飞机强度结构与表面蒙皮均更为平顺流畅。在提高强度的前提下，进一步减轻飞机的重量，并有利于减小飞机的气动阻力。

3.2.2，由于起降台可以调整高度，飞机无需担心起飞与着陆时的尾撞问题，有利于飞机优化结构设计。

3.3，可离合起降系统的安全性说明

初听起来，没有起落架飞行的飞机，人们不一定适应。因为，现在飞机打不开起落架都是一件谈虎色变的严重事故。

然而，只要略加思索，人们就会明白，在现代技术基础上，可离合起降系统可以使未来的民航飞行变得更加安全、环保与经济。

3.3.1：由于“起降台”是机场内的地面装置，从而不受“为降低每一克重量而奋斗”的飞行器设计理念的限制。因此，包括加速与减速、对接与分离以及防护等各项功能可做得更为完善与专业。

3.?3.2，在可离合起降系统所有的操作过程中，起降台在适当时刻启动，以便与滑降的飞机在预定地点汇合，伸出托盘接近飞机，再用上面的吸盘与飞机连接起来，应当算最“惊险”的操作过程。

其实，借助于现代监测技术、电力拖动技术与计算机技术，可给出起降台适时的最佳控制参数。与起落架“擦烟”着陆过程相比，起降台着陆过程更为柔和与可靠。

值得说明的是，可离合起降系统在莱特兄弟发明飞机的那会儿是行不通的。在年最初发明可收放起落架那会儿也不行。那时，虽然已经有无线电，但没有摄像头，没有激光测距仪，没有显示屏，没有电力电子技术。更关键还在于：那时没有计算机。几乎是要啥没啥。

然而，到了20世纪60年代，后来主持设计波音的总师乔.萨特先生，当时主持波音的设计。他在将波音的尾置双发移动到翼下时，如果同时将起落架分离出来留在机场，形成可离合起降系统，估计已经可以做成。只是萨特先生没有向这方面多想，沿着思维定势继续为波音设计了小短腿的起落架。他当时当然不会想到，几十年之后，的小短腿衍生出了波音MAX坠机事故，弄得满城风雨。

当然，在乔.萨特那会儿，估计得选用IBM序列中的高档计算机作为可离合起降系统的主控计算机，它的运算速度超过每秒万次（相比之下，这之后30年，INTEL的“奔1"CPU可轻而易举地实现每秒超亿次运算）。

3.3.3，如前所述，着陆的飞机降落时处于平飞状态，等待起降台去“逮”回地面，如果需要复飞，操作更为方便。

3.3.4，可以在着陆前的最后一刻要求机场调换起降台。

四、可离合起降系统的来龙去脉

对于可离合起降系统探索研究已有20多年，坚信这是一个合理有生命力的重要进步。

4.1，协和“”空难引出的设想

起落架不仅是飞行的负担，而且也是航空安全的薄弱环节。最著名的事例是“协和”客机被其起落架击落的“”空难。

协和式飞机法国与英国于上世纪中叶联合开发的超音速客机，其造型简洁优美，被法国人称为“大白鸟”。自年投入商业运营后，曾在20多年的运营中获得良好的声誉。然而，这些在年7月25日，被协和客机起落架中断了。

这天下午，法航的一架协和飞机执飞前往纽约的航班。该飞机在法国戴高乐机场滑行起飞时，高速旋转的左起落架的2号轮胎在跑道上被一块金属条割破而爆裂，高速碎片击穿了位于机翼底面的油箱，另有碎片割断了起落架上的电线。从油箱漏出的燃油被割断电线上的电火花点燃，随后引燃了二号发动机。机场塔台提示号航班，飞机后方失火，并建议可优先使用跑道终止飞行。但因飞机已滑行1,米，加速后时速达公里，超过了起落架起飞的决断速度，剩下2,米跑道无法使高速滑行的飞机安全停下。因此机长选择了冒险继续起飞，并计划尽快在附近的另一个机场着陆。就这样，号航班在左机翼拖着长长的火焰的情况下徐徐升空。

航班没能坚持到在附近机场着陆。起飞69秒后，坠毁于机场附近一个酒店外，机上人全部罹难，还导致旅馆内4人死亡。

航班就这样被起落架带进了万劫不复的深渊。协和飞机也因此于3年10月退出航空业。

协和空难给人们留下了深刻的印象。刘本林等人经过长时间思考，提出了应当将起落架分离出来，做成机场系统，不但更安全，而且更经济。

如果换做可离合起降系统，“协和”客机情况将会如何？

如果采用早期的“钢铁轮轨承重，直线电机驱动”思路，自然没有金属条切割轮胎的一说。

当然，我们现在更倾向于起降台采用类似于电动车轮胎驱动方式，不能完全排除“金属条切割轮胎”之可能。不过，在起降台众多的轮胎上方加设适当的挡板，阻止碎片向上方抛射，保证飞机的安全。

进一步，如果发现飞机在起飞中起火，起降台可以利用强大的动力制动，别说距离跑道终点还有0米，即使仅剩米，也可以完成刹车制动。在可离合起降系统中，应不再设“决断速度”，在飞机与起降台分离的最后一秒，可终止起飞过程。

4.2，早期的努力

4.2.1，最初的提出的飞机“可离合起降系统”概念，称为“同步拦降”：起降台在飞机的前面加速，在飞机机翼前升起两根杆子，拦着飞机，使其减速，最后降落在起降台上。并且将新概念申请了专利。该思路与目前起降台与飞机同步后，伸出托盘与准备飞机连接要“暴力"很多。当然，这是进化了很久的结果。

4.2.2，可离合起降系统概念提出之后，在当时科技界也获得了一些重视与好评。《科学时报》（《中国科学报》）于2年12月21日在创业周刊中进行了报道介绍。

当时，将固定起落架视为第一代起降系统，可收放起落架视为第二代起降系统，可离合起降系统视为第三代起降系统。原标题是“飞机第三代起降系统”，记者李智先生在刊发报道时改成为《飞机起降系统的第三种选择》。

4.2.3，3年，飞机发明百年时，出席了中国航空学会组织的“纪念航空百年高层学术论坛”，拜会了不少中国航空界大咖。

记得在拜会一位歼8总设计师著名前辈时，他建议将可离合起降系统用于军用或者航空母舰。其实，这是一个对于机场设施非常依赖的航空方案，战争状态下，起降台很容易遭到攻击，不及自带起落架的飞机更安全。

4年，刘本林以中国航空学会会员的名义出席了在日本横滨举行的第24届国际航空大会，对《SomeConceptsontheSeperableLandingSystemofAirplane》一文进行学术交流与讨论。

曾经试图与波音与空客的学者进行交流，但只进行了简单的交谈，未能形成深入有效的学术沟通。

此后，“可离合起降系统”探索陷入多年的沉寂。

4.2.4，年，波音MAX坠机事发，感到仍有必要推进飞机“可离合起降系统”的落地。如果波音曾经在在4年后，开始研发“可离合起降系统"，不但可以避免空难，而且大幅度节油。

年4月，刘本林总结了近年来在这方面的积累，提出了一份题为《具有加速坑道与托-吸盘的飞机可离合起降系统》专利申请。并以该主题向当年召开的“世界交通大会”提交了题为《商用飞机的可离合起降系统》的论文。

在分组会议上，刘本林做了题为《留而并灵：试论飞机可离合起降系统基本架构与特点》分组报告。

五、结语

将起落架留在机场，做成可离合起降系统，初步计算表明，飞机在相同的航程情况下，有效载荷能力预计可以提高30%以上，单位重量的油耗将降低40%以上。而且飞机制造成本也将下降，因为飞机发动机制造得到了简化，飞机的结构也得到了简化，同时使飞机的飞行飞行更加安全。

可离合起降系统有潜力启动民用航空业重新洗牌，中国有潜力主导飞机可离合起降系统行业标准的制定。不但可以促进现在航空制造的发展，还有潜力使超音速客机重上蓝天。

可离合起降系统，其实是一个被思维定势所掩盖的、迟到的发明。也正是这迟到的发明，给中国大飞机留下了一个“逆袭”的机遇。如此逆袭，其意义并不全是竞争，他其实也是中国贡献于世界的一个机会。

当然，启动如此逆袭过程，不但需要人们的勇气与智慧，可能还需要一些大家风范。

附录：

飞机-起降台同步过程分析

启动飞机与起降台同步过程的实质在于，使起降台与飞机位置重合的时候，同时也使两者的速度相同。为了分析方便，我们设飞机与起降台运动方向相同，沿X轴方向。

现在我们考虑通常的最简单情况，飞机匀速，起降台匀加速，

考虑通常的最简单情况：飞机匀速下滑，起降台则匀加速的情形。

同步以后，即可进行起降台与飞机的对接操作，随后即可利用起降台的制动力开展飞机-起降台联合体的减速操作。同步与减速操作如下图所示。

上图的含义是，如果飞机沿跑道方向V下滑匀速接近轨道（跑道）至特定距离，静止起降台启动加速。起降台与飞机平面投影在G点汇合时，两者平面投影位置相同，移动速度（直线与曲线的斜率）也相同。该过程可称为“同步”或“套准”。

假定飞机水平速度90米/秒，起降台加速度为15米/秒/秒，则起降台着陆示意图如下：

其实，起降台如果稍早启动，在飞机滑降还未改平以前即实现同步，然后放慢加速，保持对于飞机的跟随，具有两方面的优势：一是保证同步确实可靠，二是在飞机离地比较高的位置实现同步，可以减小起降台气流对于飞机的影响，从而省略隔流罩。