侯逸超

8月28日，有一家新的央企——中國航空發(fā)動機集團(tuán)公司正式成立了。

習(xí)近平作指示、李克強批示，國務(wù)院副總理馬凱、國務(wù)委員王勇參加成立大會，規(guī)格之高實在罕見。

習(xí)近平指示：希望你們牢記使命、牢記責(zé)任，堅持國家利益至上……加快實現(xiàn)航空發(fā)動機及燃?xì)廨啓C自主研發(fā)和制造生產(chǎn)，為把我國建設(shè)成為航空強國而不懈奮斗。

李克強批示：航空發(fā)動機是國之重器，是裝備制造業(yè)的尖端，盡快在這一領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，對于增強我國經(jīng)濟(jì)和國防實力、提升綜合國力具有重大意義。

這家新成立不久，由國務(wù)院、北京市人民政府、中國航空工業(yè)集團(tuán)公司、中國商用飛機有限責(zé)任公司共同出資，注冊資本500億人民幣，擁有職工9.6萬人的國有特大型企業(yè)，到底意味著什么？

意味著中國要在航空發(fā)動機領(lǐng)域發(fā)力了。

在中國，這顆明珠還沒有發(fā)出光彩

航空發(fā)動機，作為飛機的心臟，被譽為飛機制造業(yè)“皇冠上的明珠”。但在中國，這顆明珠還沒有發(fā)出光彩。

在世界范圍內(nèi)，掌握一流水平渦扇發(fā)動機制造技術(shù)的僅有英國羅·羅（羅爾斯·羅伊斯）、美國普惠（普拉特·惠特尼）和通用（GE）3家公司，俄法兩國都屬于二流，這是一個真正的壟斷行業(yè)。

自上世紀(jì)開始，美國便把航空發(fā)動機列為僅次于核武器的第二大軍事敏感技術(shù)。航空發(fā)動機的重要性，從此可見一斑。當(dāng)中國希望建造自己的大型客機時，卻發(fā)現(xiàn)沒有一顆可用的“中國心”——“中國幾乎所有民航飛機發(fā)動機都依賴進(jìn)口，軍用發(fā)動機則是仿研+引進(jìn)為主，自主研制的型號少?！倍∷≌f。

中國所有的民航飛機發(fā)動機都依賴進(jìn)口。2015年11月2日總裝下線的國產(chǎn)大飛機C919，采用的LEAP-1C發(fā)動機，由法國斯奈克瑪公司與美國通用公司合資的CFM公司研制。2015年11月29日，中國交付的首架投入商業(yè)運營的國產(chǎn)中短航程新型渦扇支線飛機ARJ21，使用了GE航空集團(tuán)生產(chǎn)的CF34-10A發(fā)動機。

軍用發(fā)動機方面也并不樂觀，雖然我們首個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的WS-10“太行”發(fā)動機推力已經(jīng)相當(dāng)可觀，但專業(yè)人員表示，WS-10在發(fā)動機壽命和穩(wěn)定性方面比美俄的三代發(fā)動機要差一些。

即使是根據(jù)他較為樂觀的估計“我們的發(fā)動機與美國的差距不到10年”，這也需要相當(dāng)程度的努力追趕。

航空發(fā)動機的研發(fā)有多復(fù)雜？

航空發(fā)動機是一種非常特殊的裝備，很難通過逆向仿制的方法突破，在沒有操作手冊的情況下，要將渦扇發(fā)動機正確拆開都是很困難的。所以，研制航空發(fā)動機并沒有什么捷徑可走，必須專門進(jìn)行連續(xù)性的自主研發(fā)。而不能受具體機型波動的影響。而在航空發(fā)動機“設(shè)計—制造—試驗—修改設(shè)計—再制造—再試驗”的反復(fù)摸索和迭代的過程中，開銷自然極為驚人。

目前美軍主力三代戰(zhàn)機機F-15和F-16的發(fā)動機F100就燒錢不少。從其核心機開始研制到1986年發(fā)動機最終成熟，橫跨28年，投入的總費用估測為336億人民幣，是1987年中國軍費（210億人民幣）的1.5倍之多。彼時中國的WS-10“太行”發(fā)動機才剛剛立項，中國航空工業(yè)的不易可見一斑。而美國目前最先進(jìn)的發(fā)動機F135，研制費用已經(jīng)突破了80億美元。

2009年1月，國家專門成立中航商用航空發(fā)動機公司，成為中國大型客機發(fā)動機項目的總承制單位，并負(fù)責(zé)研制與C919飛機配套的長江1000A型發(fā)動機。

“這是當(dāng)今世界上最復(fù)雜的、多學(xué)科集成的工程機械系統(tǒng)之一，涉及氣動熱力學(xué)、燃燒學(xué)、傳熱學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、控制理論等眾多領(lǐng)域，需要在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速和高載荷的嚴(yán)酷條件下工作，并滿足推力/功率大、重量輕、可靠性高、安全性好、壽命長、油耗低、噪聲小、排污少等眾多十分苛刻而又互相矛盾的要求?！贝饲爸袊桨l(fā)的專家接受采訪時表示。

以殲10采用的俄制AL-31FN渦扇發(fā)動機為例，其最大加力推力是13噸，1臺AL-31FN可推動12噸的殲10以超過2倍音速飛行。但AL-31FN的風(fēng)扇直徑不到900毫米，渦輪直徑不到300毫米；這么小尺寸的風(fēng)扇、渦輪為了提供足夠的推力，反過來要時刻承受著13噸的力。

高溫環(huán)境也是一個大問題，發(fā)動機燃燒室及渦輪處的溫度能達(dá)到1600—1700℃，加力燃燒室內(nèi)溫度高達(dá)1800—1900℃，而目前高溫合金材料耐受的最高溫度僅為1100℃。這就必須在發(fā)動機中采用復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)，設(shè)置迷宮一樣的冷卻通道、成千上萬個引入冷氣的細(xì)微小孔。

另一個難題就是，要把許多復(fù)雜的部件塞到一個圓筒里。

一臺用于超音速戰(zhàn)機的渦扇發(fā)動機直徑一般僅1米左右、長度4米左右。以AL-31為例，這么小的一個圓筒狀物體，要塞進(jìn)4級風(fēng)扇、9級壓氣機、2級渦輪、可收斂-擴(kuò)張噴管、燃燒室、加力燃燒室，還要在之間安排冷卻空氣通道，周圍安裝燃油控制系統(tǒng)等等。所以，設(shè)計、制造一臺高性能的渦扇發(fā)動機，可謂“螺螄殼里做道場”，難度極大。據(jù)統(tǒng)計，全新研制一型跨代航空發(fā)動機，一般需要二十幾年，比全新研制同一代飛機時間長一倍。

成立了新公司會怎樣？

中國航空發(fā)動機集團(tuán)的成立，原屬中航工業(yè)的中航動力、成發(fā)科技、中航動控等公司劃歸新的中國航發(fā)集團(tuán)，航空發(fā)動機的研發(fā)將擺脫中航工業(yè)的母體，實現(xiàn)“飛發(fā)分離”。

航發(fā)集團(tuán)的成立，將研制周期長于一般機體的發(fā)動機獨立于整機制造之外，可以不受制于整體飛機制造的限制，對于發(fā)動機制造公司而言具備更大的靈活性。

也就是說，先前發(fā)動機研發(fā)依附于飛機研發(fā)的體制被打破，航空發(fā)動機研發(fā)被提上了重要議程。

而集中力量，“全面整合涉及航空發(fā)動機研制的部門機構(gòu)，打破機構(gòu)窠臼”將有助于帶動與航發(fā)有關(guān)的大量科研項目的同時進(jìn)步。

未來幾年內(nèi)我國無論軍民領(lǐng)域內(nèi)，航空發(fā)動機的需求都急劇膨脹，在軍機領(lǐng)域我國逐步淘汰二代機，以三代機為主體，四代機也將批量服役。軍機換代逐漸進(jìn)入高峰。三四代先進(jìn)戰(zhàn)機，大型運輸機等各類機型將陸續(xù)大批量交付，未來20年國內(nèi)軍用航空發(fā)動機需求近452.1億美元。

在民機領(lǐng)域，我國民用航空逐漸發(fā)達(dá)，航空網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)大，相應(yīng)的機場等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加速跟進(jìn)，客運和貨運流量持續(xù)高速增長，未來20年國內(nèi)民用機需求約為6330架。民用航空發(fā)動機市場價值為2572億美元。

此外，航空發(fā)動機產(chǎn)業(yè)鏈長，覆蓋面廣，涉及機械、材料、電子、信息等諸多行業(yè)，對基礎(chǔ)工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有巨大帶動作用和產(chǎn)業(yè)輻射效應(yīng)。

（摘自《法制晚報》微信號2016.8.29，有刪節(jié)）