摘要:本文基于国外直升机的发展历程和发展现状,分析了国外直升机的演进路线,提出了国外直升机的发展特点,阐述了国外直升机的产业格局和市场竞争态势,剖析了未来直升机的发展趋势。通过对国外机直升机发展历程和特点的研究,总结了国外直升机的发展策略,对研究直升机产业发展和市场运营具有重要的参考意义。
国外各大直升机公司为了抢占直升机市场而不断地进行竞争,直升机技术在竞争中得到了创新与突破。在过去的几十年里,直升机制造业迅猛发展。为了提高直升机的性能,以满足装备发展的需要,国外大力发展新概念旋翼飞行器,其构型与传统的直升机相比发生了根本性的变化,由传统的常规构型演变到非常规构型。一方面,不仅增加了直升机的航程,另一方面,也大大提高了直升机的飞行速度和任务载荷。
随着直升机的不断发展,其在军用和民用领域得到越来越广泛的应用。在军用方面,直升机成为各国诸兵种,特别是陆军和海军重要的军事装备,广泛用于物资和兵力运输、伤员救护、反坦克、对地火力支援、空中格斗、机降突击、电子战等。在民用方面,广泛用于客货运输、紧急救援、农林作业、地质勘探、油气开发、公安巡逻等。
本文从直升机的军民需求、技术创新、谱系发展、品牌推广和整合并购等方面,研究了国外直升机的发展规律,创新性地提出了国外直升机的发展特点。
此外,根据国外直升机的装备与产量,以及市场格局,总结了国外直升机的竞争态势。针对国外直升机未来型号和技术的发展,对国外直升机的发展趋势进行了提炼与剖析。本文研究可为直升机产业的发展与市场运营提供借鉴和参考。
1、国外直升机的发展历程
直升机的百年发展史,经历了从萌芽到探索,从成熟到实用再到跨越发展几个重要阶段。按照直升机出现的年代、动力装置的先进程度、升力系统的先进程度、机体结构材料的先进性、电子系统的先进程度等指标,国外直升机的发展大致可划分为五代(见表1)。第一代和第二代之间最大的区别在于动力装置,第一代直升机采用活塞式发动机,第二代直升机采用涡轴发动机。第二代和第三代直升机的重要区别在于升力系统的结构材料,第二代直升机采用全金属桨叶,而第三代直升机采用玻璃钢桨叶。第三代与第四代直升机的重要区别在于电子系统,第三代直升机采用半综合的电子系统,而第四代直升机采用电传飞控系统。第四代和第五代直升机的主要区别在于速度和智能化,第五代直升机在速度上有大幅提升,并且逐步引入人工智能技术。
每一代新直升机的问世,都是直升机关键技术创新的结果。特别是在动力装置和构型方面,首先是涡轴发动机的采用使速度和性能发生了质的飞跃。涡轴发动机的功重比大约是活塞式发动机的两倍。其次结构也不断发展和完善,出现了多种不同的直升机构型:单旋翼带尾桨式、单旋翼无尾桨式、双旋翼横列式、双旋翼纵列式、双旋翼共轴式、双旋翼交叉式和倾转旋翼等。
表1直升机划代
Table1Thedifferentiationofgenerationsofhelicopters
2、国外直升机的发展特点
(1)先军后民,军民兼顾
纵观国外直升机的发展史可以看出,首先发展军用产品,在军用产品成熟后转向民用。通过直升机军用和民用的实践,实现军民同步发展并相互渗透。因此,国外直升机呈现先军后民、军民兼顾的发展特点。世界上第一种投入批量生产的直升机是军用直升机,直升机最初应用于战场搜索救援等军事领域,后来才在民用领域的抢险救灾和医疗救护开始广泛应用。国外多型直升机都是首先开发军用型,再以军用型的基础上改进成民用型产品,以此减少民用产品开发成本和风险。目前,国外直升机依据市场要求和国家规划进行产品研制开发。军用直升机方面,主要依据国防订单,民用直升机方面则根据市场导向进行研制,最终形成军民直升机共同发展的局面。因为直升机产品的军民平台通用性很强,国外直升机公司也会积极采取军、民机平台融合的模式,一方面维持其军、民市场占有率,另一方面保持自身的长足发展。
(2)需求牵引,不断创新
科学技术的发展只有以需求为牵引,才有足够的动力和后劲。军民需求是直升机发展的驱动力,在需求牵引下,直升机技术不断创新,进而使直升机的性能不断提升。直升机的发展取决于用户的要求,不同的用户对直升机的具体要求有所不同。例如:军方要求速度大和机动性好的直升机,民用直升机则更重视噪声、振动、驾驶和维护的难易。
(3)强化优势,形成特色
国外主要直升机公司在直升机发展过程中,根据自身的特点,强化和扩大在某一领域的优势并形成特色,使之成为公司的一张名片。波音公司全面掌握纵列式双旋翼构型直升机技术,其研制的CH-47直升机是目前世界上使用最成功的纵列式双旋翼重型运输直升机。贝尔直升机公司以生产单旋翼带尾桨构型的轻型和中型直升机为主,两片桨叶的跷跷板旋翼系统,是该公司直升机产品的最大特色。麦道直升机公司的无尾桨成为现代直升机中一道亮丽的风景线。空直公司的单旋翼带涵道尾桨技术成为一大特色。莱昂纳多公司表现出很强的传承性,家族化和模块化成为亮点。俄罗斯卡莫夫直升机公司的共轴技术成为一大亮点。
(4)追求谱系,塑造品牌
国外以民用市场为重点的公司都在追求直升机全谱系发展,强调在满足市场需求方面的全面能力,增强品牌对用户的吸引力,强化公司品牌的市场效应。空直公司的产品谱系包括轻型、中型和大型。西科斯基飞机公司产品涵盖了1t到38t等多个吨位级别。俄罗斯直升机公司形成轻、中、重型直升机共同发展的格局(见表2)。此外,莱奥纳多公司、贝尔公司等,虽然各有侧重点,其也一直在扩展其型号吨位级别,注重向大型直升机方向发展,以便追求全谱系。
表2俄罗斯直升机型号谱Table2Russianhelicoptermodelpedigree
俄罗斯把销售良好的直升机作为品牌机,改进改型的同时也发展后继替代机型。从用户的角度出发,注重减小全生命周期内的成本,大幅增加平均大修间隔时间。利用品牌优势,完善产品结构,抢占市场。截至年,投产的米-8发展50多个型号,共生产多架。因此,深得市场青睐。美国“黑鹰”系列直升机发展成为一个拥有十几种型别的直升机家族,彰显出其近乎完美的通用型共生产多架,成为世界上生产数量和装备数量较多的直升机之一。“黑鹰”以其优异的性能成为直升机领域当仁不让的经典。空客直升机公司的“小松鼠”系列成为全球2t级民用直升机的最佳典范。
(5)整合并购,做大做强
为适应全球市场和用户不断增长的需求,直升机公司进行不断整合并购,目的是做大做强。国外许多著名的直升机科研、制造机构经过多次重组后,形成了一批具有强大竞争力的新的直升机公司。直升机研究、设计和制造模式不断推陈出新,直升机产业格局也随之发生了重大变化。例如,波音公司最初由皮亚索奇创建,后改为波音·伏托尔公司,兼并麦道公司后再次重组,其业务纳入波音公司的防务与航天集团。俄罗斯政府合并直升机工业,把直升机工业部门重新划归国有,组建了新的直升机联合股份公司,结束长期独立设计和制造多样化产品的历史;法国和德国将两国国内直升机产业整合,组建了空客直升机公司,充分发挥双方的技术和市场优势,并取得了巨大成功。空客直升机公司在发展过程中经过了三次大的重组和更名,此期间又完成了多次内部并购。通过这些举措,一方面不断优化内外资源,使企业快速适应市场的变化;另一方面不断注入新的元素,使企业不断焕发新的生机。空客直升机公司通过成功转型,使公司的业务能力更加适应产业发展的步伐。
(6)改进改型,系列发展
为了满足不同任务需求、延长直升机的使用寿命和改善飞行性能,同时还可以缩短研制周期和降低研制费用。国外各大公司对直升机不断地进行改进改型,多数型号呈一机多型、家族化、系列化发展的格局。如CH-47(见图1)和UH-60直升机经过不断地改进改型,目前已形成庞大的直升机家族。
3、国外直升机的市场竞争
虽然国外从事直升机的研发单位、制造单位和科研机构有几十家,但是具有一定产业规模的不超过10家,并形成以美国、俄罗斯和欧盟等公司为主的产业格局。如空直、俄直、贝尔、莱奥纳多和西科斯基等老牌的直升机制造商工程经验丰富,技术具有一定的代表性,在产业格局中处于主导地位。空客直升机公司是全球最大的民用、准军用直升机制造商之一,主要的军用直升机生产公司,产品吨位范围非常广,而且军用直升机和民用直升机在公司的生产线上均衡分布。西科斯基飞机公司以研制、生产军用直升机为主,但在民用直升机领域也占有一席之地。莱奥纳多直升机公司研制的型号以中型直升机为主,产品涵盖了轻、中、大型吨位,形成了较全面的产品吨位体系,可以满足不同任务、用户的需求。贝尔公司主要从事轻型民用和军用直升机的研制与生产,是世界上生产和销售直升机数量最多的公司之一。
图1CH-47直升机家族Fig.1CH-47helicopterfamily
(1)竞争态势
国外直升机公司在竞争中求生存、在发展中求创新。空直、俄直、西科斯基、莱直、贝尔等公司在已成熟机型的基础上进行改型的同时,也加大了新机的研制力度,不断有新型号完成批产,并迅速投放市场。
进入21世纪,国外军用直升机的型号发展开始加速,多型直升机相继完成首飞(见图2),如高速直升机S-97和SB-1、重型直升机CH-53K和米-26T2、下一代倾转旋翼机V-的研发工作稳步推进。虽然民用直升机市场状况不佳,但研发热度不减,不仅推出多款新型民用直升机,而且还成功拓展了使用领域。H、贝尔、贝尔、AW、AW和AW等直升机和倾转旋翼机的各项工作有序开展。
直升机作为高端制造业,整个市场在全球范围内处于寡头垄断地位,而且随着几十年的发展,产业越来越集中。西科斯基、空客直升机等6家直升机制造商垄断了全球的直升机市场。军用直升机市场方面,美国西科斯基、波音公司和俄罗斯直升机就占据了世界军用直升机市场大部分份额,并在可预见的未来仍将占据世界军用直升机市场主导地位。从民用直升机市场来看,欧美主导着整个民用直升机消费市场(见图3)。
图—年国外主要直升机型号发展里程碑(首飞)Fig.2Developmentmilestoneofforeignmainhelicoptermodel-(Maidenflight)
图3国外主要直升机公司市场占比(年)Fig.3Marketshareofforeignmainhelicopter