昨天，有一家新的央企——中國航空發動機集團公司正式成立了。

習近平作指示、李克強批示，國務院副總理馬凱、國務委員王勇參加成立大會，規格之高實在罕見。

習近平指示:希望你們牢記使命、牢記責任，堅持國家利益至上，……加快實現航空發動機及燃氣輪機自主研發和製造生產，為把我國建設成為航空強國而不懈奮鬥。

李克強批示:航空發動機是國之重器，是裝備製造業的尖端，儘快在這一領域實現突破，對於增強我國經濟和國防實力、提升綜合國力具有重大意義。

這家新成立不久，由國務院、北京市人民政府、中國航空工業集團公司、中國商用飛機有限責任公司共同出資，註冊資本500億人民幣，擁有職工9.6萬人的國有特大型企業，到底意味著什麼?

意味著中國要在航空發動機領域發力了。

中國在航空發動機上，大致位於什麼水平?

航空發動機，作為飛機的心臟，被譽為飛機製造業「皇冠上的明珠」。

但在中國，這顆明珠還沒有發出光彩。

「中國航空工業經過60年的發展，取得了舉世矚目的巨大成就。然而，與世界航空強國相比，航空發動機領域仍是我們的『軟肋』。」國防973首席科學家、長江學者特聘教授、北京航空航天大學能源與動力工程學院院長丁水汀表示。

發動機推重比是非常重要的性能指標，指發動機推力與其結構重量的比值

在世界範圍內，掌握一流水平渦扇發動機製造技術的僅有英國羅·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，俄法兩國都屬於二流，這是一個真正的壟斷行業。

英國凱特王妃在羅爾斯·羅伊斯公司的發動機前

自上世紀開始，美國便把航空發動機列為僅次於核武器的第二大軍事敏感技術。航空發動機的重要性，從此可見一斑。

當中國希望建造自己的大型客機時，卻發現沒有一顆可用的「中國心」——「中國幾乎所有民航飛機發動機都依賴進口，軍用發動機則是仿研+引進為主，自主研製的型號少。」丁水汀說。

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

軍用發動機方面也並不樂觀，雖然我們首個具有自主智慧財產權的WS-10「太行」發動機推力已經相當可觀，但專業人員表示，WS-10在發動機壽命和穩定性方面比美俄的三代發動機要差一些。

中國WS-10「太行」發動機

即使是根據他較為樂觀的估計「我們的發動機與美國的差距不到10年」，這也需要相當程度的努力追趕。

為什麼?

《瞭望東方周刊》曾總結道:「沒有制定國家層面、統一的長遠發展規劃，缺乏充足的資金投入和穩定的政策支持，這是導致中國航空發動機長期落後的重要原因之一。」

具體一些的原因就是，航空發動機是一種非常特殊的裝備，很難通過逆向仿製的方法突破，在沒有操作手冊的情況下，要將渦扇發動機正確拆開都是很困難的。

所以，研製航空發動機並沒有什麼捷徑可走，必須專門進行連續性的自主研發。而不能受具體機型波動的影響。

而在航空發動機「設計—製造—試驗—修改設計—再製造—再試驗」的反覆摸索和疊代的過程中，開銷自然極為驚人。

根據《環球時報》整理的資料，目前美軍主力三代戰機機F-15和F-16的發動機F100就燒錢不少。從其核心機開始研製到1986年發動機最終成熟，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」發動機才剛剛立項，中國航空工業的不易可見一斑。

而美國目前最先進的發動機F135，研製費用已經突破了80億美元。

美國航空發動機F135試車

2009年1月，國家專門成立中航商用航空發動機公司，成為中國大型客機發動機項目的總承製單位，並負責研製與C919飛機配套的長江1000A型發動機。

中航工業集團董事長林左鳴透露，中航工業當時自籌了100億資金，推動發動機的研製。

林左鳴表示，資金投入不足是制約航空發動機取得突破性進展的主要因素之一。

2015年全國「兩會」期間，政府工作報告首次將「航空發動機、燃氣輪機」列入國家戰略新興產業中。報告提出，要實施航空發動機、燃氣輪機等重大項目，加大國防科研和高新技術武器裝備建設力度。

經過2015年年底和今年初的一系列動作，該領域相關的重組已經完成。

航空發動機的研發有多複雜?

「這是當今世界上最複雜的、多學科集成的工程機械系統之一，涉及氣動熱力學、燃燒學、傳熱學、結構力學、控制理論等眾多領域，需要在高溫、高壓、高轉速和高載荷的嚴酷條件下工作，並滿足推力/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。」此前中國航發的專家接受採訪時表示。

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

俄制AL-31FN渦扇發動機

高溫環境也是一個大問題，發動機燃燒室及渦輪處的溫度能達到1600—1700℃，加力燃燒室內溫度高達1800—1900℃，而目前高溫合金材料耐受的最高溫度僅為1100℃。這就必須在發動機中採用複雜的冷卻系統，設置迷宮一樣的冷卻通道、成千上萬個引入冷氣的細微小孔。

另一個難題就是，要把許多複雜的部件塞到一個圓筒里。

一台用於超音速戰機的渦扇發動機直徑一般僅1米左右、長度4米左右。以AL-31為例，這麼小的一個圓筒狀物體，要塞進4級風扇、9級壓氣機、2級渦輪、可收斂-擴張噴管、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等的。所以，設計、製造一台高性能的渦扇發動機，可謂「螺螄殼裡做道場」，難度極大。

據統計，全新研製一型跨代航空發動機，一般需要二十幾年，比全新研製同一代飛機時間長一倍。

成立了新公司會怎樣?

中國航空發動機集團的成立，原屬中航工業的中航動力、成發科技、中航動控等公司劃歸新的中國航發集團，航空發動機的研發將擺脫中航工業的母體，實現「飛發分離」。

航發集團的成立，將研製周期長於一般機體的發動機獨立於整機製造之外，可以不受制於整體飛機製造的限制，對於發動機製造公司而言具備更大的靈活性。

也就是說，先前發動機研發依附於飛機研發的體制被打破，航空發動機研發被提上了重要議程。

而集中力量，「全面整合涉及航空發動機研製的部門機構，打破機構窠臼」將有助於帶動與航發有關的大量科研項目的同時進步。

中國發動機將「滿足飛速發展的國內市場，同時集中力量向國際市場進軍。」

國產大飛機C919

未來幾年內我國無論軍民領域內，航空發動機的需求都急劇膨脹，在軍機領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。軍機換代逐漸進入高峰。三四代先進戰機，大型運輸機等各類機型將陸續大批量交付，未來20年國內軍用航空發動機需求近452.1億美元。

在民機領域，我國民用航空逐漸發達，航空網絡不斷擴大，相應的機場等基礎設施建設加速跟進，客運和貨運流量持續高速增長，未來20年國內民用機需求約為6330架。民用航空發動機市場價值為2572億美元。

此外，航空發動機產業鏈長，覆蓋面廣，涉及機械、材料、電子、信息等諸多行業，對基礎工業和科學技術的發展有巨大帶動作用和產業輻射效應。

「今後十年是中國航空發動機工業發展的重要時期。」中國工程院院士干勇在5月25日的「先進航空材料技術發展論壇」上這樣表示。

來源:環球時報、科技日報、軍工圈微信公眾號、瞭望東方周刊等

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