拿什么拯救中国航空心脏病.docx

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拿什么拯救中国航空心脏病

拿什么拯救中国“航空心脏病”

　　一直以来，笔者都想好好地同各位聊一聊关于中国航空发动机的问题，而近期的一些消息和新闻也给了笔者一些相关的灵感，所以今天就来探讨一下困扰了中国多年的“航空心脏病”。

　　3月2日晚间，成发科技、中航动力、中航动控相继发布了内容相同的公告：

3月2日，上级机关宣布中央关于拟成立的中国航空发动机集团有限公司（简称中国航发）董事长、党组书记、总经理、党组副书记的任命。

自此，中国航发的组建进入实质性阶段，新组建成立的中国航发将成为公司的实际控制人。

同时，在“十三五”规划纲要草案的重大科技项目表中，我们也可看到位列第一的就是航空发动机及燃气轮机。

显然，此次我国痛下决心，希望举全国之力来登上航空发动机（简称航发）这个被称为“工业皇冠上的钻石”的高峰，以解决困扰了我们多年的“航空心脏病”。

请看笔者的分析：

　　国产“太行”涡扇发动机

　　陈旧的观念决定了整体的落后——航发只是“老二”带来的恶果

　　说到中国航空发动机产业的落后，想必每一位军迷和关注中国航空业发展的朋友都不会陌生，几乎人人都能对其说出自己的理解，而且也都十分正确。

譬如中国在航发领域的资金和其他资源投入方面远不如美国、俄罗斯和欧洲发达国家；中国航空发动机的材料和技术工艺也相对落后；我国在航空发动机行业领域内缺乏严格且成体系化的管理标准，导致产品规格和质量相对较差等等。

应该说，这些都很有道理，也的确是造成中国航发落后的重要原因。

不过若是再想得更深一步呢，究竟是什么原因导致了这些问题的出现？

笔者以为，中国航发多方面落后的一个根本问题就是思维观念太过于陈旧，即航发一直被当成“老二”看待。

　　长期以来国产航发只被视作某个飞机项目的子项目，而非独立项目

　　之所以将中国航发称作是“老二”，是因为其地位通常仅是飞机研发项目与工程中的一个子项目，而并非是一个独立的工程。

以战斗机航发为例，我国的习惯是先立项一个战斗机项目，然后根据这个项目的需求和技术规格去开发研制一系列的子项目，即配套项目，航发就是其中之一。

当我国需要开发第三代战斗机的时候，自然也就有了装备推重比8一级的大推力航发的必要性，即何时有需求，何时就开始研发。

这看似自上而下很流畅的思维与发展模式其实是极为不合理的。

　　航发之所以被称为“工业皇冠上的钻石”，其中的一个重要原因就是其汇集了一个国家最先进的技术于一身，而上面所使用的很多技术是需要长时间的投入与积累才得以成为现实。

有需求时开始研制，无需求时就将其忘在脑后，这是典型的“狗熊掰棒子”。

我们都知道，战斗机的换代时间是主要作战飞机中相对较短的，但也有20至30年的时间。

上世纪50年代，第二代战斗机开始出现并装备部队，到上世纪70年代第三代战斗机的出现，这其中花了大约20年时间；第三代战斗机服役至今也未被第四代战机完全取代，除美国批量服役了第四代战机外，还没有一个国家服役同水平产品，即第三代战斗机及其深度改进型已经统治天空40年左右。

　　第三代战斗机F-15自装备部队至今已超40年　　　　

　　大约在2010年的时候，笔者第一次看到了关于美国研发推重比20一级的军用航空发动机的新闻。

众所周知的是，美国的F-22是目前全球最先进战斗机，其停产时间是2011年11月，所使用的是推重比10一级的发动机。

也就是说，在现役最强飞机和发动机还在走上生产线的时候，美国人就已经将目光投向了下一代，乃至是下下代飞机的需求，这种起步早的优势正是美国成为世界航发工业最强国的根本原因之一。

显然，美国并不把航发的研制同部队对新飞机的需求完全挂钩，航发产业有着相当程度的独立性，根据新航发的开发，其技术、材料、工艺、资金投入等一系列的工作都会随之展开。

而长久以来中国的模式却是当飞机有了需求时我们才开始着手为配套的航发立项，从时间和各方面积累上来看，可以说我们从一开始就输在了起跑线上。

　　F-15战斗机上的F100发动机

　　以F100发动机为例，大名鼎鼎的F100发动机是美国主力三代战机F-15和F-16的发动机，由普惠公司研制，其是世界上最早投入使用的推重比达8一级军用发动机，即真正意义上的“大推力涡扇发动机”。

倘若我们完完全全地将F100的“前世今生”都挖出来的话，我们会发现，F100的前身JTF22型验证发动机用了约10年的时间完成了研发工作。

而F100发动机从1968年开始研制样机，到1974年交付使用，再到真正令美国空军满意的F100-PW-220型投入使用的1986年，用了约18年。

当然，若是再将JTF22的前身JTF16算进来的话那时间更会长得惊人。

仅从1970年F100发动机从工程研制到1974年交付使用这四年来看，公开可查的资料显示美国这四年投入了约14亿美元，而28年的时间恐怕足够让美国人花费不知道多少个14亿了。

　　可见，单从对某一型号航发的投入来看，美国恐怕要远远超过中国，但这并不应完全归咎于中国“没钱”，我们之所以投入远少于美国是因为起步太晚，所以单位时间内的积累根本无法同美国相比。

仅资金投入这一项便是如此，材料、技术、加工工艺等方面也同样因我国在同代发动机研发工作的“后知后觉”而落后许多。

　　所以说，仅将航发视作是飞机研发整体工程中的子项目，而不是将其独立出来，以时刻追求更新更强，这种将航发工业当成“老二”的陈旧的思维观念决定了中国航发一直落后于人。

　　美国空军的F-16战斗机大量使用通用动力公司的F110发动机

　　竞争机制的匮乏导致技术创新不积极——单一型号航发“统治”了一个型号的战机

　　正如“战争促进了人类科技的发展”一样，航发领域的竞争机制也会促使各发动机制造商努力进取，以推出更好的产品，而这正是目前我国航发领域所缺乏的。

　　还是以美国为例，上文中提到了F100发动机以及美国航发巨头普惠公司，而其竞争对手则是另一位美国航发巨头，即通用动力公司和它的得意之作——F110发动机。

刚才说到，普惠公司的F100发动机在1974年交付美国空军，而真正解决的绝大部分问题与瑕疵的F100-PW-220型直至1986年才投入使用，间隔12年之久。

12年，之所以花了这么久的时间，一方面同普惠公司在F100研制之时未充分解决技术隐患有关，也同其自身“耍大牌”的拖延态度密不可分。

毕竟作为第一种推重比达到8的航发，美国空军早年生产的F-15和F-16战斗机使用的都是F100发动机，除了F100之外没别的可用。

因F100暴露出了严重问题，美国空军曾不得不接收未装备发动机的F-15战机。

没装发动机的飞机还叫飞机么？

美空军自然不能忍受，因而其曾多次对普惠公司提出要求，命其解决F100的种种问题。

但正如笔者提到的那样，除了F100之外美国空军没得可选，这一点其时的普惠公司心知肚明。

所以普惠公司也就以一种“令人难以忍受的”傲慢态度拖延着空军的要求，并提出先给钱再改进发动机。

而这，也就给了通用动力公司以可乘之机。

　　上世纪80年代，美国曾爆发了著名的“发动机大战”　　　　

　　通用动力公司的F110同F100一样，是满足第三代战机需求的推重比8一级的航空发动机。

它的出现终于给了美国空军可选择的余地，更给了其对普惠公司说“不”的权力。

装机试飞中表现良好的F110发动机令美国空军大喜过望，随即对通用动力公司下了订单，准备在新批次的F-15和F-16上使用F110。

这时的普惠公司才终于意识到了大事不妙，开始下大力气改进F100发动机，并努力降低成本。

同样，通用动力公司也从未放松对F110不断完善的步伐，以防好不容易从普惠公司手中抢来的蛋糕再被夺回去。

　　至此，通过此消彼长的发展与循环往复的竞争，改进后的F100与F110都获得了空军的高度认可，在成本和技术上都令人满意，最终的结果就是美国同时拥有了两种实用且极为优秀的战斗机航发。

而美国的F-15与F-16两型主力三代机也出现了同时使用F100和F110的局面，其带来的一个直接好处就是，当一型发动机在使用过程中出现重大事故而造成飞机停飞时，剩余装备另一型发动机的飞机依然可以保持正常使用状态，以减小因战机停飞而对空军战力带来的影响。

　　“飞豹”战斗轰炸机使用的都是涡扇-9发动机

　　反观我国，几乎所有的战斗机航发型号都是单一的，如“飞豹”战斗轰炸机只能使用涡扇-9发动机；大量的歼-7和歼-8系列战斗机基本都只使用涡喷-13发动机；歼-10和歼-11若不使用国产涡扇-10发动机的话，就只能依赖进口的俄制AL-31发动机，花费巨大。

尽管我国拥有成发科技、中航动力、中航动控等几家航空发动机公司，但依然未能改变一型战机被一种发动机“统治”的局面。

同样，正因为没有其他公司同类产品的竞争，也导致了某一公司在该类发动机领域的一家独大，没有在降低发动机成本和改进工艺技术等方面的巨大压力，从而影响了各方面的进步。

　　生于忧患，死于安乐，竞争机制的匮乏令我国航发的创新势头受到了严重影响。

　　“柳暗花明又一村”——“金字塔塔尖”必将有中国的位置　　　　

　　在上文中笔者对中国航空发动机产业所存在的问题进行了简单的梳理，或许会有一些朋友认为我国在航发领域落后发达国家太远太远，甚至会产生某些沮丧的心理。

但实际上，笔者以为，未来军用航发的顶点位置——即大推力涡扇发动机领域中，中国很有可能会处于领先的位置，这是为何呢？

很简单，因为中国有明确的装备和研发需求。

　　中国对重型战斗机有着明确的需求，图为歼-11编队

　　笔者曾在《谁说中国进口苏35只为发动机》一文中提到过，因作战环境相对恶劣，所以中国不得不选择载油量和载弹量都比较大的重型战斗机，而推动重型战斗机的就是大推力涡扇发动机。

我们可以稍稍计算一下，目前世界上真正研发过先进重型战斗机的国家其实并不多，即美国（代表作F-15和F-22）、俄罗斯（苏-27家族和T-50）和中国（歼-11系列和歼-20）。

除了这三国之外并没有其他国家装备过本国研发的重型战斗机（法国的重型机幻影4000半途而废；英、德、意三国联合研制的“狂风”战机应属于战斗轰炸机而不是严格意义上的战斗机）。

虽说目前装备重型战斗机的国家并不少，但能装备和维护重型机不等同于能从零开始研发一款重型机。

　　以英法等欧洲传统军事强国来看，即这些国家纯粹是因无法大量装备重型战斗机而缺乏对大推力航发的需求。

从欧洲联合研制的“台风”战斗机和法国达索公司的“阵风”战斗机上，我们虽可看出其具备相当程度的先进性，其实也能够隐约看出几分无奈，即无力装备昂贵的重型战斗机，因而选择了中型机。

用于“台风”的EJ200发动机和用于“阵风”的M88发动机固然是世界一流的中推力航发，但其远不能够满足像苏-27、歼-11、F-22这一量级的重型战斗机所需，而“大推”绝不是“中推”的简单放大版。

也就是说，单纯从大推力航发来看，其实英法两国在这一领域的技术储备并未比日本好多少，甚至不敢说比得上走过“太行”发动机研发历程的中国。

　　EJ200一类的中推力发动机固然先进，但依然无法与大推力发动机比肩

　　这样看来，也许在大推力航发这条世界赛道上，很长时间内都会是美国处于领先位置，然后中俄两国在后面并不远的地方跟随，再往后看一看的话，不管是英法这一级别的工业强国，还是印度、日本或韩国等后起之秀，都无法在短期内跟上这三国。

　　因而，中国航发集团的出现与组建可谓是意义斐然，最直观的一点就是，中国已经明确将世界最先进水平作为自己的追求目标，航发集团的目的就是修正此前的种种问题。

笔者上文中写到中国航发曾长期处于“老二”的地位，而航发集团则正是独立于飞机研制项目之外的，即哪怕没有相应型号飞机的研制需求，航发集团依然能够自行对未来航发发展趋势进行摸索与开发。

事实也是如此，苏联解体前苏军装备的RD-33和AL-31发动机尽管在一些领域落后于美国产品，但其同苏军战斗机整合后却依然表现出了不亚于世界先进水平的综合实力，这就是笔者说的所谓不计成本的“计划经济”研制思维带来的结果，而中航集团有可能就是对其的模仿，将资金和技术等一系列人力物力资源集中使用，集中攻关。

而在不久的未来，恐怕在军用航发这一金字塔状的结构中，位于相对靠近塔尖位置的就只剩中美俄，其他的国家则位于第二层（可研发先进中推）或垫底的地位了。

　　综上所述，我们可以看出，中国在航发领域确确实实与美俄等工业强国存在着较为明显的差距，但中国航发集团的出现正是中国直面问题并着手解决这些困局的一步好棋。

将航发产业从飞机产业中独立出来并置于平等甚至是更高端的位置，并在资源上为其做出倾斜。

同时，加上原有大推力发动机（如虽然还有部分问题但的确可满足装备需求的“太行”发动机）的技术积累，中国的“航空心脏病”有望得以解决，这一剂良药就是我们已期待了太久太久的中国航发集团。