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近年來(lái),中國(guó)的航空事業(yè)呈現(xiàn)井噴發(fā)展之勢(shì),每年各型新飛機(jī)以超過(guò)大眾想象的速度展現(xiàn)在人們的面前,但是,一個(gè)不可回避的問(wèn)題也常常被業(yè)內(nèi)外人士提出:現(xiàn)在中國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)到底怎么樣?何時(shí)能迎頭趕上?
中國(guó)航發(fā)有值得珍視的“家底”
我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)創(chuàng)建于抗美援朝時(shí)期,歷經(jīng)維護(hù)修理、測(cè)繪仿制、改進(jìn)改型、自主研制等發(fā)展階段,從無(wú)到有、由小到大。如果從開(kāi)始整機(jī)研制的1956年算起,至今恰好62年?;仡櫷簦跇O為困難的情況下,不僅為航空武器裝備發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn),也為航發(fā)事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了技術(shù)與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。這是不爭(zhēng)的事實(shí),有值得我們高度珍視的“家底”。
家底1. 基本建成航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制生產(chǎn)體系
以發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)研究院所和主機(jī)生產(chǎn)企業(yè)為核心,建成了包括一批專業(yè)化配套生產(chǎn)企業(yè)和科研所在內(nèi)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制生產(chǎn)體系。迄今,我國(guó)以航空發(fā)動(dòng)機(jī)為主業(yè)的企事業(yè)單位共26家,其中設(shè)計(jì)研究所4家,主機(jī)生產(chǎn)企業(yè)6家。軍航發(fā)和民航發(fā)之比大致7:3,其中軍航發(fā)的制造與維修比例5:1,民航發(fā)維修與零部件轉(zhuǎn)包比例接近1:1。
家底2. 基本具備研制生產(chǎn)所有種類航空發(fā)動(dòng)機(jī)的能力
中國(guó)航發(fā)的產(chǎn)能從1956年至2008年的52年間,五類航空發(fā)動(dòng)機(jī)總產(chǎn)量約57 000臺(tái)。按年平均數(shù)外推10年,即從1956年到2018年的62年間,我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的總產(chǎn)量不低于67 000臺(tái)。即年產(chǎn)量大約1 100臺(tái),包括渦扇、渦噴、渦槳、渦軸和活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)等。國(guó)產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量占現(xiàn)役軍用配套總數(shù)的90%以上,基本滿足了國(guó)產(chǎn)殲擊機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、教練機(jī)和直升機(jī)等航空裝備的需求。近年來(lái),一批新的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始研制,有的已經(jīng)獲得突破,如“太行”系列大推力、推重比8一級(jí)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),并有了一定的量產(chǎn)能力。
家底3.構(gòu)建了基本完整的科研條件與基礎(chǔ)設(shè)施
即使是在國(guó)家財(cái)力不夠、投入不足的過(guò)去,仍然構(gòu)建了包括高空試驗(yàn)臺(tái)等在內(nèi)的一大批高水平基礎(chǔ)科研設(shè)施。近十多年來(lái),國(guó)家對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的投入大幅增加,科研設(shè)施條件得到全局性的顯著改善。
中國(guó)航發(fā)的癥結(jié)
那么,如今國(guó)人深深憂慮的航空心臟病究竟指的是什么?又是怎么造成的呢?
現(xiàn)代航空的發(fā)展歷史并不長(zhǎng),是在第一次工業(yè)革命的孕育、第二次工業(yè)革命的催生下問(wèn)世和成長(zhǎng)的,最基本的推動(dòng)力就是發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)步。可以毫不夸張地說(shuō),發(fā)動(dòng)機(jī)既是航空器的動(dòng)力,也是整個(gè)航空產(chǎn)業(yè)的“動(dòng)力”。從活塞時(shí)代到噴氣時(shí)代,帶來(lái)了現(xiàn)代航空的飛速發(fā)展。從上世紀(jì)中葉開(kāi)始,燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)成為航空動(dòng)力的主力樣式,而且在可預(yù)見(jiàn)的今后尚無(wú)其它可以替代的樣式。新中國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)事業(yè)起步不晚,初期走過(guò)的道路、特別是在渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)仿制批產(chǎn)方面的儲(chǔ)備較厚實(shí),能力已很強(qiáng)。
中國(guó)航發(fā)與世界先進(jìn)國(guó)家的差距。戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)差距:一代半。運(yùn)輸機(jī)是典型的軍民兩用品種,國(guó)際上用于此類飛機(jī)的先進(jìn)大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)最大推力已超過(guò)50 000daN,空中停車率降到每百萬(wàn)飛行小時(shí)5次以下;熱端部件壽命最長(zhǎng)達(dá)到4萬(wàn)小時(shí),耗油率在現(xiàn)有水平上再降15%的新一代產(chǎn)品,將在2020年前后進(jìn)入市場(chǎng)。
我國(guó)因尚無(wú)實(shí)物商用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),只能以在研的產(chǎn)品預(yù)期性能與國(guó)際水平作比較。上世紀(jì)90年代用于A321的CFM56-5B2(斯奈克瑪國(guó)際公司產(chǎn)品),推力14 000千克力,涵道比5.5;我們計(jì)劃用于大運(yùn)的在研FWS20推力12 000千克力,涵道比5.4,與之性能相近。即使按時(shí)完成研制任務(wù),在時(shí)間上相差20年。
我們自研的CJ1000A與計(jì)劃替代的、C919選用動(dòng)力Leap-1C(斯奈克瑪國(guó)際公司產(chǎn)品)推力同為13 600千克力,涵道比10~11,但在時(shí)間上也至少相差20年。此外,還有其他重要指標(biāo)也存在差距,諸如首翻期(在規(guī)定條件下,產(chǎn)品從開(kāi)始使用到首次翻修的工作時(shí)間和(或)日歷持續(xù)時(shí)間)為國(guó)外同類產(chǎn)品的1/2~3/4。
2017年12月我國(guó)大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)(CJ-1000AX)首臺(tái)整機(jī)在上海完成裝配,同一天,該發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)實(shí)現(xiàn)100%設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。該機(jī)采用3D打印燃燒室燃油噴嘴、鈦合金寬弦高空心率風(fēng)扇葉片、鋁合金大型薄壁風(fēng)扇包容機(jī)匣等多項(xiàng)新技術(shù)。近日,該臺(tái)整機(jī)在上海點(diǎn)火成功。CJ-1000AX直徑1.95米,長(zhǎng)3.29米。其結(jié)構(gòu)包含風(fēng)扇,增壓級(jí)、核心機(jī)、低壓渦輪和附件傳動(dòng)機(jī)匣裝置,由近35000個(gè)零組件組成。CJ-1000AX首臺(tái)整機(jī)一次點(diǎn)火成功。
即使在基礎(chǔ)較好、自主保障率較高的中等功率渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)方面,也有一定差距。此類發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)發(fā)展了四代,前三代我們基本解決了有無(wú)問(wèn)題,代表型別為WZ6、WZ8A、WZ9,比國(guó)外同類型別服役晚約15~20年,分別裝備了我們的直8、直9、直10。但以CTS800-4(羅羅與霍尼韋爾的合資公司輕型直升機(jī)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)公司LHTEC的產(chǎn)品,配裝英國(guó)“山貓”直升機(jī))為代表的第四代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)外已在本世紀(jì)初服役,我們尚在研制,服役時(shí)間預(yù)計(jì)滯后約15年。
而尤其需要重視的是先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)儲(chǔ)備之差距。美國(guó)用于未來(lái)六代機(jī)或F35替代動(dòng)力的自適應(yīng)變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)已呼之欲出。用于高超音速臨近空間飛行器和水平起降、可重復(fù)使用的空天飛行器的渦輪沖壓組合動(dòng)力將分別在15年、25年內(nèi)達(dá)到6級(jí)技術(shù)成熟度。美國(guó)、歐洲正不約而同地實(shí)施新的一批航空發(fā)動(dòng)機(jī)的科技發(fā)展計(jì)劃,以持續(xù)保持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。如果我們?nèi)狈?qiáng)有力的戰(zhàn)略應(yīng)對(duì)和特殊舉措,我們同世界先進(jìn)水平的差距不僅不會(huì)縮小,還會(huì)進(jìn)一步拉大。
歷史的遺憾
當(dāng)我們回首與中國(guó)航空事業(yè)相關(guān)的歷史進(jìn)程時(shí),不能不說(shuō)我們今天的困窘來(lái)自歷史的遺憾。
1956年2月,受到周恩來(lái)總理的鼓勵(lì),回國(guó)不久的錢學(xué)森向中央提出《建立中國(guó)國(guó)防航空工業(yè)的意見(jiàn)》,從當(dāng)時(shí)剛剛成立的新中國(guó)的現(xiàn)實(shí)情況出發(fā),認(rèn)為應(yīng)集中力量發(fā)展火箭和導(dǎo)彈。其后,中央在進(jìn)行一系列調(diào)研討論后,把航空航天作為一個(gè)整體看待,在統(tǒng)籌飛機(jī)發(fā)展(照蘇聯(lián)的改進(jìn)圖紙仿制生產(chǎn))時(shí),將注意力先行集中于突破導(dǎo)彈和火箭。
歷史證明,中央的兩彈一星戰(zhàn)略決策完全正確。這一決策大大提升了我國(guó)的國(guó)際地位,為我們贏得了寶貴的戰(zhàn)略緩沖期。但遺憾的是,在以后的一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間里,在作為突破口的導(dǎo)彈和火箭取得重大進(jìn)展時(shí),未對(duì)航空科技發(fā)展進(jìn)行整體規(guī)劃,使飛機(jī)、特別是發(fā)動(dòng)機(jī)的自主研發(fā)缺乏戰(zhàn)略牽引和推進(jìn)。
而同期蘇聯(lián)發(fā)生的情況同樣值得我們回味。上世紀(jì)五六十年代,蘇航空工業(yè)水平不遜歐美,如繼續(xù)關(guān)注航空發(fā)展,應(yīng)能研制出性能比肩西方的飛機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)。但當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)人忽視航空,造成航空遲滯不進(jìn),拉大了同西方的差距。當(dāng)意識(shí)到必須奮力急追,重返航空大國(guó)地位時(shí),付出了慘痛的代價(jià)。蘇-27的研制坎坷曲折,推重比8.0發(fā)動(dòng)機(jī)研制也歷盡艱辛。
兩彈一星成功之后,本應(yīng)把全面推動(dòng)航空發(fā)展提到日程上來(lái),遺憾的是,航空的地位不僅沒(méi)有提升,反而在持續(xù)下降。以至連航空是否高技術(shù)都成了問(wèn)題。在20世紀(jì)中葉全球性“要導(dǎo)彈,不要飛機(jī)”的浪潮中,國(guó)內(nèi)一些專家也認(rèn)為,導(dǎo)彈可以替代軍用飛機(jī)。軍用飛機(jī)只是一種常規(guī)武器,航空技術(shù)只是保障常規(guī)武器的常規(guī)技術(shù)。在這種意見(jiàn)的影響下,我國(guó)科技界長(zhǎng)期把航空排除在高新技術(shù)之外。
1995年下半年,在《中共中央關(guān)于制訂國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展九五計(jì)劃和2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議(征求意見(jiàn)稿)》中,再次將航空技術(shù)排除在高新技術(shù)領(lǐng)域以外,引起廣泛的異議與憂慮。中國(guó)航空學(xué)會(huì)在各領(lǐng)導(dǎo)下,組織研究航空技術(shù)屬性,并據(jù)此向中央建言。9月在七位知名學(xué)者、專家,聯(lián)名向中央領(lǐng)導(dǎo)書(shū)信陳情,闡明航空技術(shù)確屬高技術(shù)的理由。
專家們認(rèn)為,自20世紀(jì)40年代以來(lái),軍、民用航空器的性能發(fā)生了質(zhì)的變化,航空技術(shù)飛速發(fā)展;海灣戰(zhàn)爭(zhēng)充分證明空中力量在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的決定性作用;航空工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)作用也十分突出,對(duì)國(guó)家冶金、橡膠、石化、輕工、電子、機(jī)械等基礎(chǔ)工業(yè)部門的帶動(dòng)作用日漸顯著。從現(xiàn)實(shí)情況看,我國(guó)航空技術(shù)與國(guó)外航空發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大,如再不把航空技術(shù)抓上去,我國(guó)將在綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)中存在嚴(yán)重的危機(jī),在軍事上將陷于被動(dòng)挨打的困境,國(guó)內(nèi)民機(jī)市場(chǎng)也將被國(guó)外占領(lǐng)。
中央聽(tīng)取了業(yè)界的強(qiáng)烈呼聲,終于將航空列進(jìn)了國(guó)家需重點(diǎn)發(fā)展的高技術(shù)領(lǐng)域。在1996年3月17日全國(guó)人大八屆四次會(huì)議通過(guò)的我國(guó)2010年遠(yuǎn)景目標(biāo)發(fā)展綱要中明確:“要把握世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì),重點(diǎn)開(kāi)展電子信息、生物、新材料、新能源、航空、航天、海洋等方面的高新技術(shù),在一些重要領(lǐng)域接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”。至此,航空高技術(shù)地位在我國(guó)方予確立,其時(shí)已步入20世紀(jì)末。
整個(gè)航空技術(shù)在長(zhǎng)時(shí)間里都處于這樣一個(gè)尷尬的處境,作為航空器配套分系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī),處于什么位置,更可想而知。我們欠的賬實(shí)在是太多了,我們?nèi)钡恼n也實(shí)在是太多了。不能不說(shuō),這是歷史的遺憾。
人的認(rèn)識(shí)有時(shí)很奇怪,當(dāng)初說(shuō)航空太難了,所以先發(fā)展火箭導(dǎo)彈。等火箭導(dǎo)彈有所突破了,怎么航空倒變成一般常規(guī)技術(shù)了?當(dāng)我們今天充滿詩(shī)情地說(shuō)航空制造業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)之花,說(shuō)航空發(fā)動(dòng)機(jī)是皇冠上的明珠時(shí),怎么連它的高科技屬性都長(zhǎng)期得不到承認(rèn)。我們認(rèn)識(shí)上走的彎路太遠(yuǎn)太大了,而認(rèn)識(shí)和理念上的偏差,直接導(dǎo)致戰(zhàn)略誤判和規(guī)劃缺失。
欠賬終歸要還,缺課一定要補(bǔ)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的今天就是吞下這顆歷史苦果后造成的。終結(jié)歷史的遺憾,需要我們堅(jiān)定地形成以下共識(shí),今后無(wú)論發(fā)生什么樣的風(fēng)吹草動(dòng),千萬(wàn)不要再動(dòng)搖。
我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)與世界先進(jìn)水平的差距整體上相差一代或一代半,在時(shí)間上大致落后20年,填補(bǔ)空白,提升性能,加速追趕,時(shí)不我待。航空發(fā)動(dòng)機(jī)太重要了,如果不解決這一瓶頸制約,我們的航空武器裝備,就像被綁在別人的戰(zhàn)車上;我們或是航空大國(guó),但永遠(yuǎn)不能成為航空強(qiáng)國(guó),我們將至多是一個(gè)跛腳的巨人。航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品太復(fù)雜了,其綜合難度在當(dāng)今的工業(yè)產(chǎn)品中,無(wú)出其右。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)覆蓋寬、涉及面廣、內(nèi)容博大精深,在當(dāng)今的科學(xué)技術(shù)體系里,是當(dāng)之無(wú)愧、應(yīng)列前位的高新技術(shù)。世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展神速,我們既要在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域負(fù)重前行,急起直追,又要重視基礎(chǔ)研究,自主創(chuàng)新,另辟蹊徑,否則我們會(huì)被拋得越來(lái)越遠(yuǎn)。上述這番話,絕不是怨天尤人,而是痛感:只有對(duì)歷史做出實(shí)事求是的反思、形成真正符合發(fā)展規(guī)律的共識(shí),方能同心同德向前看,制定應(yīng)對(duì)之策,找出正確的發(fā)展之道。
航發(fā)難在哪里?
國(guó)人對(duì)這個(gè)問(wèn)題十分關(guān)切,對(duì)材料制造之難關(guān)切尤甚。但這是一個(gè)多層面的問(wèn)題,必須全面認(rèn)識(shí),綜合施治。首先表現(xiàn)在極高技術(shù)難度和可靠性要求。發(fā)動(dòng)機(jī)涉及的學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域之多幾乎與整個(gè)飛行器相同,甚至技術(shù)要求還更高。航空發(fā)動(dòng)機(jī)所需的主要科學(xué)基礎(chǔ)是支持其高溫、高速、旋轉(zhuǎn)和長(zhǎng)壽等工作特點(diǎn)的科學(xué)學(xué)科,如工程熱力學(xué)、氣體動(dòng)力學(xué)、燃燒學(xué)、傳熱學(xué)和現(xiàn)代控制理論等。而其所需技術(shù)幾乎覆蓋材料、制造、試驗(yàn)等所有現(xiàn)代技術(shù)門類,特別是高溫材料和熱工藝。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程極為復(fù)雜。以燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)為例。壓氣機(jī)將進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣逐級(jí)增壓,增壓比可達(dá)25以上;壓氣機(jī)葉片的氣動(dòng)、強(qiáng)度和幾何形狀十分復(fù)雜,承受極高的由離心力產(chǎn)生的載荷。燃燒室是保證增壓后空氣與燃油充分混合,并穩(wěn)定燃燒的特殊結(jié)構(gòu),需精心設(shè)計(jì),有效冷卻和選擇耐高溫材料、涂層等綜合措施。渦輪的作用是將氣流的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,為了獲得更大功率,要求渦輪進(jìn)口處燃?xì)鉁囟缺M量高;先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪前溫度已達(dá)1 850~1 950開(kāi)爾文,大大超過(guò)渦輪葉片材料本身能承受的溫度,需探索使用耐更高溫度的材料,并采用新的冷卻技術(shù)。
發(fā)動(dòng)機(jī)裝載在航空器上,處于嚴(yán)酷的使用環(huán)境下,需要在高溫、高寒、高速、高壓、高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷、缺氧、振動(dòng)等極端惡劣環(huán)境下,穩(wěn)定可靠地工作。在飛行中決不可能停機(jī)維修,因而可靠性要求極高,目前每百萬(wàn)飛行小時(shí)的空中停車率只允許2~5次。若以單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)量,相對(duì)于使用90~200年停車一次。目前,民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的首翻期(機(jī)上平均壽命)已達(dá)2萬(wàn)小時(shí),相當(dāng)于一天24小時(shí)連續(xù)飛行2年以上;按正常的每天使用6小時(shí)計(jì)算,一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)可連續(xù)使用9年以上不拆下翻修。如此之高的可靠性要求,是其他任何工業(yè)產(chǎn)品不可比擬的。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)如此之難,涉及眾多技術(shù)領(lǐng)域,離不開(kāi)國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)的支撐。難點(diǎn)之二便表現(xiàn)為與國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)的高度關(guān)聯(lián)。沒(méi)有強(qiáng)大基礎(chǔ)工業(yè)能力的國(guó)家,絕不可能進(jìn)入航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。當(dāng)年專家學(xué)者向中央建言時(shí),曾指出:航空對(duì)國(guó)家冶金、橡膠、石化、輕工、電子、機(jī)械等基礎(chǔ)工業(yè)部門的帶動(dòng)作用日漸顯著。其中,冶金、電子、機(jī)械等對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)尤其高度關(guān)聯(lián)。
以發(fā)動(dòng)機(jī)的熱部件為例,它們強(qiáng)烈依賴如定向凝固高溫合金、單晶、金屬間化合物、金屬基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料等先進(jìn)特殊材料。而由于目前基礎(chǔ)工業(yè)提供的支撐還不夠,直接導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的性能及可靠性等關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,或者無(wú)法完成穩(wěn)定生產(chǎn)。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的難度高于裝載平臺(tái),研制周期長(zhǎng)于平臺(tái),在以先進(jìn)航空器的需求來(lái)牽引發(fā)展的同時(shí),更要遵循獨(dú)立和超前的發(fā)展規(guī)律,提前謀劃,超前發(fā)展。離開(kāi)裝載平臺(tái),航空發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有獨(dú)立的實(shí)用價(jià)值。但這決不意味著,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制必須依附于特定的航空器型號(hào)。在過(guò)去很長(zhǎng)一個(gè)歷史時(shí)期,我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)緊緊依附于飛機(jī)型號(hào),即要研制一款飛機(jī),才會(huì)去研發(fā)配套發(fā)動(dòng)機(jī);飛機(jī)如果下馬,發(fā)動(dòng)機(jī)隨之下馬。這類實(shí)例,舉不勝舉;發(fā)動(dòng)機(jī)少有走完研制過(guò)程、積累完整工程數(shù)據(jù)的型號(hào),這方面的教訓(xùn)十分深刻。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)周期一般比飛機(jī)機(jī)體長(zhǎng)5年以上,且新型發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)所需時(shí)間不斷延長(zhǎng)。早期,每隔5~10年出現(xiàn)一代新發(fā)動(dòng)機(jī),而從F100到F119(F22配裝發(fā)動(dòng)機(jī))竟相隔30年。20世紀(jì)70年代的實(shí)踐表明,新一代發(fā)動(dòng)機(jī)從部件研究到投入使用需要8~14年時(shí)間。F119從1973年概念研究到1999年產(chǎn)品定型,則經(jīng)歷了26年,如以F-22在2005年入役計(jì)算,則長(zhǎng)達(dá)32年。
在《美國(guó)國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)計(jì)劃》說(shuō)明文件中,把航空發(fā)動(dòng)機(jī)描繪成“一個(gè)技術(shù)精深得使一個(gè)新手難以進(jìn)入的領(lǐng)域,它需要國(guó)家充分保護(hù)并穩(wěn)定利用該領(lǐng)域的成果,長(zhǎng)期的專門技能和數(shù)據(jù)積累,以及國(guó)家大量的投資”。航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)是資金密集的高投入和高產(chǎn)出行業(yè)需要國(guó)家資源的強(qiáng)力支持與保障。據(jù)統(tǒng)計(jì),在航空研發(fā)總投入中,航空發(fā)動(dòng)機(jī)占比約1/4。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,研制一臺(tái)大中型發(fā)動(dòng)機(jī),大致需要15~30億美元。美國(guó)一直通過(guò)國(guó)家長(zhǎng)期、穩(wěn)定的大力支持和投入,實(shí)施多項(xiàng)超前于具體型號(hào)的純粹技術(shù)研究性的中長(zhǎng)期研究計(jì)劃和短期專項(xiàng)研究計(jì)劃,為發(fā)動(dòng)機(jī)研制提供充足的技術(shù)儲(chǔ)備,以降低工程研制的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),縮短研制周期。
航空界有“航空發(fā)動(dòng)機(jī)是試出來(lái)的”一說(shuō),揭示了航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的一大特點(diǎn),即對(duì)試驗(yàn)和高性能設(shè)施的高度依賴。由于技術(shù)難度大,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制是研究—設(shè)計(jì)—試驗(yàn)—修改設(shè)計(jì)—再試驗(yàn)的反復(fù)迭代過(guò)程。研制一臺(tái)新型發(fā)動(dòng)機(jī),一般需要10萬(wàn)小時(shí)的零部件試驗(yàn)、4萬(wàn)小時(shí)的附件試驗(yàn)和1萬(wàn)小時(shí)的整機(jī)試驗(yàn)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)是設(shè)計(jì)、制造的產(chǎn)物,更是試驗(yàn)工程的產(chǎn)物。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)是一個(gè)體系,含性能試驗(yàn)、通用性試驗(yàn)、耐久性試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)和飛行試驗(yàn),每一個(gè)類別的試驗(yàn)又包括若干試驗(yàn)項(xiàng)目。而每一個(gè)試驗(yàn)的背后,一定是高性能的各類試驗(yàn)手段與設(shè)施。
以2016年5月為里程碑,中央決策成立中國(guó)航發(fā)集團(tuán)公司,中國(guó)終于有了自己的專業(yè)化航空發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)家級(jí)企業(yè)集團(tuán)。承載著國(guó)家和民族的重托,以AECC為主力軍的中國(guó)航發(fā)事業(yè)建設(shè)者們承擔(dān)著光榮而艱巨的歷史使命。為應(yīng)對(duì)復(fù)雜國(guó)際政治軍事形勢(shì),必須實(shí)現(xiàn)軍用航發(fā)的自主保障?,F(xiàn)階段的幾乎所有先進(jìn)航空武器裝備,從戰(zhàn)斗機(jī)到轟炸機(jī)到運(yùn)輸機(jī)到特種飛機(jī),都翹首以待國(guó)產(chǎn)高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)。為實(shí)現(xiàn)民用航空強(qiáng)國(guó)的夢(mèng)想,必須加快填補(bǔ)商用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的空白。所有具有市場(chǎng)前景的航空發(fā)動(dòng)機(jī)品種都需要提高性能,提高產(chǎn)能,控制成本,發(fā)展成為有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,我們既要在傳統(tǒng)樣式的發(fā)動(dòng)機(jī)方面迎頭追趕,又要開(kāi)展新概念、新原理、新能源、新樣式航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā),要力爭(zhēng)在影響未來(lái)的前沿技術(shù)領(lǐng)域有更大的突破,為長(zhǎng)遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展提供更多的技術(shù)儲(chǔ)備。
在盡早解決航發(fā)的瓶頸與制約、加快發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī),上升為國(guó)家意志后,中國(guó)航發(fā)事業(yè)正開(kāi)啟發(fā)展的歷史新紀(jì)元。讓我們把奮斗融入這個(gè)新時(shí)代的偉大任務(wù),迎接中國(guó)航發(fā)事業(yè)春天的到來(lái)!
請(qǐng)看第四【任重道遠(yuǎn)】