外媒:中国将成立航空发动机集团总资产1100亿元
（原标题：外媒:中国将成立航空发动机集团总资产1100亿元）
中国证券网讯 据19日报道，知情人士称，中国最快本月将宣布国家集团公司，将分散在相关公司的航空发动机业务整合注入该集团。
据悉，相关资产涉及40多家单位，几乎包括中国所有航空发动机相关研制单位，达1100亿元人民币。
此外，中国政府和包括中国航空工业集团在内的多家国有企业还将再向新成立的公司合计投资约350亿元。
中国航空工业集团旗下上市公司中航动力、和曾于2015年10月发布公告称，按照国家有关部门的安排，目前正在制定中航工业下属航空发动机相关企（事）业单位业务的重组整合方案，涉及公司实际控制人发生变更，中航工业预计不再成为公司的实际控制人。
(编辑：chaiwei)
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资料图：林左鸣原标题：航空发动机，我们缺什么？ 国务院日前印发的《中国制造2025》将航空装备列为未来10年的重要突破目标。航空装备中，最受关注的当属航空发动机。航空工业被比作现代工业的“皇冠”，航空发动机更被称为现代工业“皇冠上的明珠”，是飞机的心脏。长期以来，一直有人不理解，为什么中国造得出神舟飞船、造得出歼-10战机，偏偏造不出先进的航空发动机？航空发动机的研制究竟难在哪儿？中国该如何通过自主创新进行突破？记者进行了采访。研制究竟难在哪儿要承受1700℃以上温度，以及相当于3倍的蓄满水后的三峡大坝底部压力“航空发动机是经典力学在工程应用上逼近极限的一门技术，本身具有超常的难度。具体说来，航空发动机是为飞行器提供动力的热力机械，需要在高温、高压、高速旋转的条件下工作，对研制的要求很高。”中航工业发动机公司总经理庞为介绍说。温度有多高？目前先进的航空发动机工作温度在1700摄氏度以上，大大超过发动机涡轮叶片镍基合金的熔点。压力有多大？发动机压气机增压后的压力高达50多个大气压，相当于3倍的蓄满水后的三峡大坝底部压力。旋转有多快？转子每分钟旋转几万转，叶尖承受的离心力相当于40吨重卡车的拉力。有的人认为，高温、高压、高转速固然对研制提出了高要求，但是宇宙飞船不也会面临高温问题吗？海洋装备不也要处理高压问题吗？为什么航空发动机研制就被难住了？庞为解释说，高温、高压和高速，单独看的确可以通过一些技术手段解决。比如：宇宙飞船、火箭，可以在高温处覆盖隔热瓦，解决高温问题；地面和水面动力，可以把发动机做得大一点，解决压力、强度问题；一次性产品，如导弹动力、火箭动力，不需要考虑长寿命，一些难题也就迎刃而解，最后烧掉或者不再使用就行了。但是，航空发动机不一样，其研制还有“体积要小、重量要轻、寿命要长、可以重复使用”的要求，这意味着难度成倍增加。“设计航空发动机就是要让它在这些苛刻的约束条件下使性能得到最大发挥。了解这些特点，也就能够理解研制航空发动机为什么这么难。”庞为说。航空发动机之所以被比作现代工业“皇冠上的明珠”，一定程度上因为其研制集中了现代工业最尖端的技术、最先进的工业成果。因此，航空发动机发展水平也是一国综合国力、工业基础和科技水平的集中体现。如果一个国家在部分技术环节、部分工业门类上存在短板，就会制约航空发动机发展。庞为举例说，如果材料工业拿不出最好的高温材料，发动机的性能就上不去。航空发动机使用的精密电子元器件需要其他配套工业部门研制，如果这方面无法突破，就会影响到航空发动机性能的发挥。“目前国际上能搞火箭、导弹、核弹的国家有很多，能搞飞机的也有十几个国家。但真正能搞航空发动机的国家只有美国、英国、俄罗斯、法国等几个国家。综合国力、工业基础、科技水平，任何一方面跟不上，都搞不出先进的发动机。”庞为说。为何需要那么多钱航空发动机不单是设计、制造出来的，更是试验出来的。反复试验，近似于“烧钱”不久前，中航工业集团董事长林左鸣表示，资金投入不足是制约航空发动机取得突破的主要因素之一。这一说法立刻引起争议。有的人认为，干不出来就说是钱的事儿，难道钱少一些就真不行吗？记者了解到，能够生产航空发动机的国家，在这一项目上投入的资金的确不少，且历时较长。根据统计，过去50年，美国投入航空发动机预研经费就超过1000亿美元。装备美国第四代飞机F—22的F119发动机，从最初的部件研究到具备完全作战能力历经32年，其中仅验证机研制和原型机研制共投入31亿美元。在这些国家，研制主体是企业，但大量投资来自政府。政府往往直接向企业投资研制军用发动机，获得的技术再间接向民用发动机领域转移。政府也向航空发动机基础研究和应用技术领域进行大量投资。这么多钱用在哪儿？林左鸣说，航空发动机不单是设计出来的，也不单是制造出来，更是试验出来的。反复的试验，一定程度上就相当于“烧钱”。航空发动机研制，必须借助大量的经验数据。由于航空装备的特殊性，这些数据只能靠自己试验获得。做试验要购买原材料、加工试验件，研制试验设备，研究试验技术，试验过程本身也要消耗大量物资和能源。航空发动机设计制造出来后，还要做大量的试验进行验证，以充分暴露问题。很多试验是研制程序和规范要求必须做的，包括零件试验、部件试验、系统试验、核心机试验、整机试验等等，一级一级往上做，一项不能少。其中，整机试验就要做几千小时，甚至上万小时，是真的在“烧”发动机。一台大推力发动机一小时要烧掉十几吨煤油。有人会问，难道不能少“烧”一阵子吗？据了解，按照规范，一些性能指标，比如疲劳寿命，试验累积不到一定时数，就无法知道达不达标。试验暴露出的问题，改进后还要继续试验。有些试验是破坏性试验，需要破坏零件或整机。如涡轮盘破裂试验，做完就报废，而且一做就是几十个盘，因为要累积数据。再比如民用飞机发动机中的风扇包容试验和鸟撞试验，试验需要损毁整台发动机。这些试验不做又不行，是适航体系、设计体系为了保证飞行安全而规定必须进行的试验。个别试验是不是可以省略？庞为告诉记者，我国在航空发动机研制过程中也曾想走捷径，省去一些试验不做或做的次数少一些，但最后产品技术问题集中暴露，还得补充投资做试验，而且耽误了项目的总体推进。除了试验外，制造技术、材料技术也需要相当数量的投入，开展基础研究、应用研究，并通过反复迭代试验进行验证。“讲这些不是为了要钱，而是讲清楚航空发动机产业是典型的资金密集型和技术密集型产业，离不开大量的投入，更依托于一国的总体科技经济实力。”林左鸣说。换个角度看，航空发动机研制虽然“费”钱，但研制成果运用的时间也很长，不会花一大笔钱、几年就过时。国际上，一些型号的航空发动机成型后三四十年还在用。研制正进入最好的时候到2025年，中国的航空发动机装备有较大把握取得突破，实现与世界航空动力强者同台竞技有一种说法，称“我国航空发动机在上世纪50年代与国外相当，后来才逐渐拉大差距。”近年来，我国航空发动机研制过程逐渐解密。记者从中航工业了解到，我国真正从预研开始研究发动机，是在上世纪70年代，型号研制则是从上世纪80年代开始。50、60年代，中国只是做一些航空发动机的修理和跟踪研制。后来中国从苏联引进了几型发动机生产，但苏联只转让生产图纸，而且转让的是其即将淘汰的发动机型。如从苏联引进离心式涡喷—5发动机的时候，苏联的轴流式发动机已经出来了，离心式技术面临淘汰。“这些告诉我们，花再大的代价也买不来航空发动机先进的设计、试验、制造、材料技术，我们必须坚定不移地走自主创新之路。”庞为说。摘取现代工业“皇冠上的明珠”不容易。不过，在中航工业发动机公司采访，不论是科研人员还是制造人员，许多人都对记者表示，眼下正是研制航空发动机最好的时候。其一，经过多年持续的自主研制，今天航空发动机研制部门已掌握了一定的研制规律和设计制造技术，取得了一些成绩，有利于加快推动航空发动机技术取得突破。其二，我国国家综合实力不断增长，对航空发动机发展的支持将越来越大。今年《政府工作报告》将航空发动机列为重大项目，《中国制造2025》也将航空发动机作为重点发展的领域。“航空发动机研制迎来了难得的发展机遇。”林左鸣表示。其三，随着新技术的发展，以大数据、大联接、云计算、3D打印、新一代互联网等为特征的“智能智慧化”新业态将提升航空发动机的生产自动化、智能化水平。其四，资金状况日渐改善。在最新公布的世界500强中，中航工业位居159位，正把更多的财力和人力用于航空发动机研制。中航工业旗下目前有29家境内外上市公司，正积极通过资本市场融资，用于发动机项目。同时，社会资本也在积极进入航空发动机领域，有利于产业发展。庞为说，随着国家综合实力的增强和企业自身的发展壮大，到2025年，中国的航空发动机装备有较大把握取得突破，实现与世界航空动力强者同台竞技。(原标题为《航空发动机，我们缺什么？》)延伸阅读中国的国产太行发动机，也叫涡扇10系列发动机。太行发动机的1978年预研，1987年立项，日完成设计定型审查考核，历时27年。但到目前为止，它仍然无法成为中国主力战机的可靠动力来源。中美航空发动机技术的差距令人感到不安，80年代，当F-15战斗机已经开始安装推重比达到8的F-110发动机，而同一时期的中国还在落后的涡喷发动机上苦苦挣扎，如今，即便我们在WS15发动机上取得了巨大成就，但是我们仍然与美国差距至少30年。中国涡扇-10“太行”涡扇发动机及其改进型的性能指标与美国普惠F100和通用电气F110相当，这两款发动机是目前美军F-15和F-16战机的动力装置。“太行”家族据说还是歼11B的动力，可能最后取代俄制AL-31，成为歼10和歼15的动力。2010年11月有媒体报道，一款推力27 500磅(约125千牛)的涡扇10“太行”发动机已投入批生产，将用于装备歼11B。尽管如此，仍然有证据表明中航工业在扩大涡扇-10量产过程中质量稳定性控制存在问题，造成发动机可靠性不足，致使中国战机仍然严重依赖俄罗斯进口发动机。中国发动机还存在以下问题：1、在航空发动机的发展历程中，缺少像钱学森院士那样学贯中西的大师级人物。回顾“两弹一星”的研制历程，大师级领军人物所起的作用至关重要；2、虽然我国航空工业长期受俄罗斯的影响，但是并没有很好地领会他们的设计理念。他们在经济上并不富裕、研究人数相对较少的情况下，利用系统的观念把复杂问题简单化，将苏联各个生产或研发部门提供的性能并不算高的部件和材料，集成出主要性能突出、综合技术水平较高的航空发动机；3、我国历来重学术而轻技术，加上我国当前教育体制、模式的限制，使得航空发动机行业严重缺乏对机械产品悟性深刻的设计师和技术工人。航空发动机行业的一位厂长曾对笔者说：他发现一个儿童时代很少玩玩具的人很难成长为“心灵手巧”的技术工人。外界估计，中国将在2到3年内在批量制造高性能喷气发动机方面取得突破，但对于制造可靠的顶级航空发动机，则还需要5到10年。一旦中国迈上这一台阶，将会促成中国空军和海军航空兵的强势崛起。目前中国需要重点监控的领域是设计能力、工装设备、制造能力和系统运营与维护能力，这些问题将会影响国产发动机的性能及使用效能。“当前我国航空发动机面临着前所未有的严峻挑战，也迎来了前所未有的发展机遇。举全国之力，我们一定能够取得彻底根治飞机‘心脏病’的成功，一定能够为军民用航空装备提供健康强劲的‘中国心’。”刘大响院士说。
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为什么中国飞机发动机这么难(ZT)
导读：常看到一堆有意无意质疑和嘲笑中国飞机发动机的帖子。今天在中华网看到一个很专业的文章，转过来大家科普一下，为什么飞机发动机这么难。
编者：日，美国《洞察中国》（China SignPost）网站发表了一篇题为《中国航空发动机发展：国产高性能涡扇发动机是实现战斗机制造完全自主的最后环节》，文中介绍了中国航空发动机产业的现状，对未来发展进行了展望。本刊编译并发表此文，并不表示证实或赞同其文中内容及观点，仅供关注中国航空动力产业的读者参考。
常看到一堆有意无意质疑和嘲笑中国飞机发动机的帖子。今天在中华网看到一个很专业的文章，转过来大家科普一下，为什么飞机发动机这么难。编者：日，美国《洞察中国》（China SignPost）网站发表了一篇题为《中国航空发动机发展：国产高性能涡扇发动机是实现战斗机制造完全自主的最后环节》，文中介绍了中国航空发动机产业的现状，对未来发展进行了展望。本刊编译并发表此文，并不表示证实或赞同其文中内容及观点，仅供关注中国航空动力产业的读者参考。中国致力于开发国产高性能航空发动机，用于装备国产军用飞机的战略方向已经明晰，这一战略选择包含着重大的航空技术挑战，世界上仅有少数几家大公司真正掌握着这项技术。这本身并不奇怪：发动机对于飞机的重要程度，不亚于心脏对于人体。发动机的设计研发，面临着温度、压力、过载等一系列严峻问题，只有最为先进的材料，最为合适的加工方法，科学的设计，合理的使用维护，才能解决这些难题。近些年中国在材料和制造方面取得了一些进步，但在部件和系统设计、集成以及根据可靠性特征制订勤务和使用管理方案等方面仍然存在问题——这些方面是优化发动机使用效能的关键。中国在发动机这一关键领域取得的进步仍然不够平衡，某些领域比较先进，但整体水平仍然落后。根据中国国防工业基础能力和可用资源水平判断，中国未来会取得重大进步，但目前的技术障碍以及资源集中力度的不足，将会让中国花上2到3年才能获得与当前在发动机方面投资总额相称的综合技术能力，5到10年后，中国才能稳定地批量生产第五代战斗机所需的高端涡扇发动机。一旦中国进入这个阶段，就将迈入高端发动机制造国俱乐部，又消除了一个为数不多的必须依赖俄罗斯技术输入的国防工业瓶颈，其战略意义不言而喻。国产航空发动机战略意义何在？对于中国，具备国产军用高性能航空发动机制造能力有两点重要的现实意义。首先，可以摆脱对外来航空发动机零部件的依赖，解决由于俄罗斯不愿输出而带来的短缺问题，同时解决俄罗斯售后服务较差带来的诸多保障问题。据估计，俄军在未来10年采购的军用发动机数量将超过苏联解体后20年的总量，这对于中国影响巨大，当年正是因为苏联解体导致军购能力大幅下滑，才促使俄罗斯将包括航空发动机在内的先进装备出售给中国。而反观现在，俄空军未来对于苏-34、苏-35和T-50等先进战机的采购，将占用俄罗斯航空发动机制造业的绝大部分产能，造成后者出口外销意愿削弱，可能限制出口数量。俄罗斯政府可能更愿意优先出售先进战斗机整机，而不是单独的发动机。即便俄罗斯继续出口航空发动机，中国也将无法获得足够的数量，用于其战斗机生产。俄罗斯航空产品的售后服务水平一贯较低，技术和备件的支持能力差，且价格昂贵，反应速度缓慢，一些重要的技术手册只有俄文版，或干脆不予提供。其次，拥有国产高性能航空发动机，中国才能在国产战斗机的销售问题上拥有充分的自主权。中国正在成为先进战斗机出口国，不希望外国发动机供应商在其军售问题上行使否决权。中国出口巴基斯坦的FC-1使用与米格-29相同的RD-33发动机，但FC-1售价低廉，在发展中国家军购市场上成为俄制飞机的有力对手，因此，俄罗斯曾一度反对中国向巴基斯坦出售FC-1。这段经历让中国认识到，只有具备国产航空发动机制造能力，才能在飞机出售问题上更加自由。中国歼10和歼11B战机也面临同样的问题，一旦中国决定出口这两型飞机，同样可能在发动机问题上遭遇掣肘。中国不希望国产最先进战斗机在动力系统方面仍要继续依靠外国技术。中国“枭龙”战斗机使用与米格-29相同的RD-33发动机，中国在出口该机时不得不考虑发动机的供应问题。图为俄制RD-33发动机。中国军用航空发动机产业的现状2011年4月的一次谈话中，中国航空工业公司（简称中航工业）总经理林左鸣曾表示，尽管中国航空工业取得了快速发展，但在先进喷气发动机制造领域仍然存在较大差距。为了缩短差距，中航工业将把航空发动机研发放在优先地位，未来五年内将投资100亿人民币（15.3亿美元）用于先进航空发动机研发。中国涡扇-10“太行”涡扇发动机及其改进型的性能指标与美国普惠F100和通用电气F110相当，这两款发动机是目前美军F-15和F-16战机的动力装置。“太行”家族据说还是歼11B的动力，可能最后取代俄制AL-31，成为歼10和歼15的动力。2010年11月有媒体报道，一款推力27 500磅（约125千牛）的涡扇10“太行”发动机已投入批生产，将用于装备歼11B。尽管如此，仍然有证据表明中航工业在扩大涡扇-10量产过程中质量稳定性控制存在问题，造成发动机可靠性不足，致使中国战机仍然严重依赖俄罗斯进口发动机。俄罗斯国防工业认为，中国目前还不能批量生产性能可靠的高性能军用涡扇发动机。俄罗斯喷气发动机制造商土星科研生产联合体就预言，在2019年以前它仍然是中国歼10和FC-1战斗机发动机的主要供应商。有消息称，2011年中国与俄罗斯洽谈过购买190台D-30KP-2涡扇发动机事宜，这些发动机可能用于中国的俄制伊尔-76，土星的乐观可能部分地来自于此。中国涡扇10“太行”发动机的研制成功，标志中国发动机技术取得了重大进步，但西方认为该型发动机的量产质量控制问题尚未完全解决。 李丰/绘由于缺少足够数量高性能涡扇发动机供应，中国未来歼10、歼11、歼15乃至歼20战斗机的量产都将受到影响。歼20计划更是要求国产航空发动机在研发和生产上取得突破，因为俄罗斯显然不愿意向中国输出117S发动机，而没有这种发动机，歼20将无法实现超声速巡航，也就无法达到第五代战斗机的标准。过去可能被中国长期忽略的一个事实是，控制软件也是航空发动机技术的重要环节。许多航空发动机性能参数都可以通过软件进行调解，发动机制造商往往会因为软件升级而向用户收取高额费用，实际上发动机控制软件的升级过程看似简单，但却能显著改变发动机性能。民用发动机和军用发动机的一项重要区别就是，前者使用一体化的软件编译模块，而军用发动机的源代码和编译模块分开存储。军用发动机软件源代码的编写耗资巨大，因为它对注释、文档、线形追溯性、整合度以及模块化有诸多要求，还要求进行稳固性测试。任何发动机出口方，都会把软件问题当作重大问题处理。以美国为例，尽管以色列等国家多次要求美国转移控制软件源代码，但美国始终没有同意。高性能喷气发动机的制造是一项难度极大的工作，一台发动机零部件多达上万个，必须使用特殊耐用材料来制造，加工精度要达到微米级。用于军用飞机的高端发动机更是要求能在高温、高速、剧烈机动和频繁调整等极端条件下可靠工作。以喷气发动机的压缩机叶片为例，运转时要能承受高达自身重量20 000倍的离心力。至于涡轮叶片，则要能在超过大多数金属熔点的温度环境中正常工作而不发生明显形变，其对于冶金技术要求的难度，无异于用一把冰勺子搅动一锅热汤。中国航空发动机制造能力已经显著改善，但西方当前还不能准确掌握中国的发动机设计能力。为了实现航空发动机研发和制造的重大突破，中国必须对整个发动机工业体系进行统一、改善和优化，这又要求必须使用高水平的全寿命管理工具、软件，建立从始至终的技术支持体系。以汽车动力系统为例，要制造一根曲轴相对容易，但要让整个汽车动力系统完美可靠地工作，并理解该系统各部分在各种条件下的相互作用，却绝非易事。汽车况且如此，更不用说复杂程度呈几何级数增加的军用航空发动机了。开发高性能航空发动机需要大量的基础研究，仅就气动优化问题，就需要建立涡轮叶片周围流场变化的精确模型。高压涡轮可以通过技术手段进行强化，但如果其热力学特性发生变化，则在高温条件下膨胀方式也会发生变化，进而可能导致几何外形的非连续性变化，在运转过程中可能发生失效，甚至损坏发动机。这就需要研发部门对流场、疲劳以及可靠性问题进行细致的建模和设计工作。先进航空发动机的设计，要求对发动机内部流场进行复杂而精细的模拟，这项工作相当艰巨，也是保证发动机设计性能的重要手段。图为美国NASA对航空发动机风扇转动状态下其叶片周围流场的计算机模拟图像。现在用来表征航空发动机性能的一个重要指标是平均故障时间（MTBF）和平均大修间隔（MTBO），前者即发动机正常工作的期望时限，后者则是发动机工作多长时间需要进行大修。这两项指标又与发动机失效曲线和特征数据密切相关，确定这些特点同样需要大量测试和统计学分析，它们对发动机维护管理和估测发动机性能至关重要。如果这项工作没能有效完成，那么就意味着无法完全掌握发动机的失效特征，也就难以预测发动机的失效，其结果便是在使用中遭遇各种“出乎意料”的性能变化，而发动机性能的突然变化，对军事飞行危害极大。为弥补这些技术领域的不足，保证所需的作战效能，在列装数量问题上就必须留出足够的冗余度。这就意味着，中国可能需要大约200架“侧卫”战斗机才能保证与100架F-15相当的任务效能。其他如外来异物损伤（FOD）耐受能力、低温/高温启动性能等重要指标也能反映发动机技术水平，俄罗斯发动机在外来异物损伤（FOD）耐受能力方面要逊色于西方同级产品。简言之，确保航空发动机系统的优良品质，需要设计、制造、使用监控、全寿命管理等环节的全方位技术能力，而这种全方位技术能力在中国仍是薄弱领域，因为此前中国一直严重依赖对国外产品的拷贝和仿制，这种做法无法获得发动机研制和管理能力，其结果是中国航空发动机领域长期以来受到依赖路线的束缚，造成发动机研制生产道路日趋狭窄，水平长期徘徊在国际水准之下，综合系统能力较差，要想改变这种状况，需要投入大量资金，付出艰苦的努力。近年中国航空发动机制造技术与工艺取得了明显改善，有消息证实，中国已经在精密切割、焊接和机械加工（如生产涡轮叶片所需的五轴精密铣削）等方面获得较大发展，特种材料叶片制造水平也有显著进步，中国最大的涡轮叶片生产设施位于西安，这里如今能够批量制造超级合金、钛合金、钴合金以及不锈钢涡轮叶片。据称涡轮叶片合格率已经超过了95%。中国已经初步具备了空心风扇叶片制造能力。空心钛合金风扇叶片要比实心同类叶片减重15%-20%，能显著降低发动机的油耗。空心叶片还能降低发动机的转动惯量，提高机动过程中发动机的加速性能。中国还正在通过过程建模提高发动机设计水平，计算机辅助过程建模分析能够让制造人员估计热应力环境中，材料、焊接以及零部件变化可能造成的问题。在开工制造之前找出潜在的隐患，能够在发动机研发过程中节约大量资金和时间，有助于制造出高性能且耐久性优良的发动机。生产过程中的自动化水平也有提高，这有助于提高制造的标准化和效率。中国军用喷气发动机面临怎样的挑战？中国希望批量制造普惠F100同级别的发动机，并开发歼20这类第五代战斗机使用的高推力发动机，这些雄心在技术上和过程上都面临着严峻的挑战。在技术层面，中国发动机涡轮锻造、涡轮盘粉末冶金、钛合金空心件成型等问题上仍然薄弱。这些领域在近些年都取得了不小的进展，但由于基础水平较低，问题仍然存在。中国需要建立先进的发动机生产线，以保证国产发动机的量产质量，生产自动化水平还需要进一步提升。有消息称现在生产中加工超耐热合金材料仍然是一个难题，加工过程常常造成切割工具的频繁损耗。就质量稳定性而言，同型发动机需要在同一条生产线上生产，这样才能保证生产线的规模效益和质量稳定性。一旦设计定型投入批量生产，就应该尽量避免分线生产，这样会影响产品的一致性。在实验室制造一片涡轮叶片是一回事，而批量生产数以千计的标准化且性能可靠的涡轮叶片则完全是另一回事儿。一台喷气发动机往往需要400～500片各类叶片，稳定的量产质量是发动机制造业的必需。要做到这一点，中国必须解决冶金技术和工业流程的科学化问题。中国国内有分析人士指出，中国发动机工业应该设法将研究和制造部门整合，创建科学的研究数据库，以便让制造更加高效，减少发动机设计、材料和制造等环节的交流障碍，培养新型的工程技术人员。他们认为在某些领域，中国航空发动机比美国落后大约30年。批量生产的全过程质量控制对于保证量产喷气发动机的可靠性尤为重要，图为对民用燃气轮机涡轮叶片实施等离子喷涂工艺。中国需要努力实现的，是六西格玛或全面质量管理能力，这样才能确保质量管理的有效性，确保所有质量问题得到监督，以及所有生产和质量数据的真实性。如果这一点无法实现，那么中国在发动机研发制造技术迈进过程中的代价将非常巨大。苏联国防工业的失败很大程度上就来自这一问题。中国目前尚未采用法国达索等西方企业使用的全寿命设计工具，中国航空发动机已经在设计环节广泛应用了计算机辅助设计和制造工具，但在服役使用方面应用还很不足。只关注设计环节，会造成产品制造和维护便利性的降低。这方面中国船舶工业做得比较好，在全流程都应用了设计和仿真分析技术。值得注意的是，中国航空发动机有自己的后发优势——他们可以从先进国家航空发动机研制的成功与失败中获取经验，这样能够显著缩短自身发动机研究–发展–制造的过程时间。美国F-22“猛禽”使用的普惠F119发动机是在上世纪八九十年代开发并改良完成的，这意味着中国不需要获取年的最新发动机技术，就能获得非常有价值的技术参照，从而开发本国歼20所需的第五代战斗机用喷气发动机。规模与资源问题和美英等国军用航空发动机工业相比，中国航空发动机工业在人员规模上仍显不足，但已经超过了俄罗斯和法国的水平。黎明公司和西安航发这两家中航工业最大的军用发动机企业，人员总和接近20000人。与之相比，普惠、罗罗和通用电气航空分部每家企业人员都超过了35000人。为了追求军用航空发动机自给化，中国航空发动机工业可能在未来会扩大规模。俄罗斯UMPO目前总人员规模为15 000人，计划在2010年生产109台AL-31和AL-41发动机。通用电气航空分部每年大约能交付200台高性能涡扇发动机和总数800台军用发动机和直升机用涡轴发动机。经费限制在发动机采购方面应该不会构成大的问题，以每台军用航空发动机采购价格250～500万美元计算，即使中国每年生产500台军用涡扇发动机，其总费用也仅占2011年军费预算的2%左右（注：2011年中国国防预算为6 011亿元人民币，合915亿美元）。获得特殊的材料并正确地加工，对于制造航空发动机以及保证制造成本的竞争力，都极为重要。日本石川岛播磨重工株式会社航空发动机工厂经理曾表示，航空发动机零部件成本的50%都来自材料本身。现代高性能航空发动机需要采用一些高强度、耐高温材料，包括钛、镍、铝、复合材料以及镍基和钴基超耐热合金。中国在钛、镍和钴等金属的产量十分巨大，理论上，从资源供应量来看，对航空发动机产业构不成任何制约，但仅仅是理论上而已。中国航空发动机制造商面临的材料制约并非是取得镍、钴和其他金属等原材料，最为复杂的问题是制造或购买到能够用于航空发动机的耐高温合金材料。有分析认为，中国现在超耐热合金还不能完全自给，据估计中国每年超耐热合金的生产量约为10 000吨，而需求量则为20 000吨。一台商用航空喷气发动机通常需要700千克到两吨超耐热合金。大多数军用高性能喷气发动机自重都不超过2吨，假定每台发动机需要1吨超耐热合金，如果中国把每年超耐热合金产量的10%用于航空发动机，则可以制造1 000台军用喷气发动机。从长远看来，超耐热合金将是中国航空发动机制造业的瓶颈，未来5年可能会迅速扩大规模。中国发动机产业的快速进步，为中国提供了更加广阔的合作前景，也让中国有更多的机会学习国际先进技术和经验。图为中国制造的航空发动机转包生产串件。需要关注的几个性能问题热循环损耗
大型运输机或加油机使用的发动机在大部分飞行时间都工作在比较稳定的速度范围，但战斗机用喷气发动机则完全不同，由于飞行员会在剧烈机动过程中频繁而快速地调整油门，因此发动机的转速也会频繁快速地变化。这会造成发动机温度的快速变化，这种热循环变化会产生重要的损耗。美军在装备和使用第一种真正意义上的高性能喷气发动机F100过程中，就发现热循环变化会造成难以预计的安全和维护问题。在开发F100过程中，普惠的技术人员原本认为发动机零部件疲劳的决定因素是高温运行时间，也就是全推力或高推力运行的时间。但实际使用中人们发现，由于F100优良的性能，空军在使用中开始实践全新的战术技术和训练模式，飞行员会更加频繁地实施机动。这样一来，发动机在全推力状态下工作的时间相对较少，但其转速变化频率却超出了发动机设计人员的预期。F100设计要求规定发动机在全寿命周期内要能经受1 765次全推力过渡，但实际使用证明发动机使用寿命比预期低30%，调查发现这是因为发动机的热循环变化次数显著高于预期，到寿发动机平均全推力过渡次数接近设计数字的6倍，达到了10 360次。在中国开发高性能军用发动机的过程中，同样的问题也会出现，需要科学合理地加以解决。鉴于中国空军飞行员训练频次和力度不及美军，因此中国是否已经为处理类似的热循环损耗问题做好充分准备，尚不得而知。取得近似作战条件下的发动机热循环损耗数据，是一项重要的工作，苏联航空兵在这方面也没有完全掌握第一手资料。中国技术人员在改善现有发动机性能和延长其使用寿命方面已经有了明显进步，有消息报道，中国已经成功使俄制AL-31F发动机的使用寿命从900小时延长至1 500小时。据此推测，中国涡扇10以及其他新型航空发动机也会采用类似的延寿技术。发动机的环境适应性是衡量发动机使用性能的一项重要指标，图为美国空军利用C-17“环球霸王”F117发动机进行积水吸入试验，以检测发动机在吸入积水情况下能否维持健康运行，可见平台上的积水在强大负压下呈“水龙卷”状被吸入发动机。环境适应性
许多环境因素会给发动机带来负面影响，如高原/高温机场、含沙空气、含盐水分侵蚀以及外来异物等。传统观点认为，俄罗斯航空发动机的抗外来异物能力就低于西方同类产品。由于担心外来异物损伤发动机，2008年红旗军演中，印度空军苏-30MKI的行动受到很大限制，这并非是印度空军维护不力——根据与俄方协议，所有因外来异物损伤的发动机都必须运回俄罗斯修理。性能稳定性
西方先进航空发动机通常具备较好的全速度/高度连续动力输出性能和抗失速性能，中国产品在这些方面仍存在不足。俄罗斯苏-27战斗机使用的AL-31F涡扇发动机据称在大迎角机动状态下推力下降较大，因为这种状态会造成气流和油流的紊乱。对于没有推力矢量技术的战斗机，其发动机的连续动力输出性能更加重要，如果大迎角状态下发动机进气紧张，那么可能导致叶片失速或气流输入的不连续，进而造成发动机氧气供应不足。通过复杂的建模技术协调这些纷繁纠葛的影响因素，改进发动机进气道设计是解决该问题的重要途径。体制结构问题比技术问题更难解决的，是体制问题。中国国防目前存在装备来源单一的问题。中国国产军用航空发动机完全由中航工业提供，该集团公司旗下的沈阳、西安和贵州等发动机企业在某种程度上存在竞争，但竞争的积极效应并不明显。如果存在适度竞争，那么竞争压力会促使企业生产具有创新技术且价格较低的产品，加快研制进度，提高售后服务的水平。上世纪70年代末80年代初，针对当时美国空军航空发动机领域普惠一家独大的情况，美国政府决定促进通用电气和普惠之间的合理竞争，此举使得美国战斗机在设计过程中可以拥有两家竞争企业提供的诸多动力选择方案，成果显著。中国目前的情况与美国不同，发动机领域宏观的竞争不足，而在微观问题的竞争又过多，这会造成局部利益交换和利益保护，进而造成重复工作，资源使用不当，延长研制和生产周期。中国需要决定其航空发动机行业的组织系统结构和运行方式，这样才能从上层解决其结构和体制问题。（编者按：就先进发动机研制而言，中国的知识资源和物质资源并不充足，引入美国那样的竞争体制，现阶段未必是最好的出路。单一来源未必就一定意味着低效率，问题的关键在于现有体制运行的效率，以及对效率评估的科学性，这方面法国的经验值得学习。）军民技术转化军用航空发动机与民用航空发动机在性能指标上差异巨大，但在材料和制造技术上存在相似性，特别是在核心机方面。在民航飞机领域广泛应用的CFM56商用发动机，很大程度上就应用了B-1B战略轰炸机普惠F101发动机的核心机技术。中国航空工业领域合资公司的数目正日益增多，通用电气航空分部、普惠和斯奈克玛都成了中国航空企业的合作方，但合作主要限于最终装配和维护、修理以及大修方面。通过这些合作，中国企业能够学习如何实施售后服务、完成大修，以及如何将维修数据反馈到设计和制造环节中去，以改善产品的设计和性能。而这些经验和技能，对于军用航空发动机的设计、制造和维护也有应用潜力。CFM国际公司是世界上最大的商用喷气发动机制造商，该公司是由美国通用电气航空分部、法国赛风旗下的斯奈克玛公司组建的合资公司。该公司同时也是中国C919大型飞机项目的发动机供应商，CFM在2009年曾与中航工业探讨在上海建立发动机总装线和发动机试验设施的可能性，但据说未有任何实际结果。据来自CFM的消息，提供给中国的LEAP发动机的总装线建在哪里尚未决定。CFM公司的LEAP-X1C已经入选成为中国C919大型客机的标准动力方案，该型发动机是否在中国制造为外界普遍关注，其中一个重要因素就是，一些人担心该其核心机技术会被中国吸收。图为中航工业在2011年巴黎航展上展出的C919缩比剖视模型。CFM在中国采购的发动机零部件很多，用于其现行诸多发动机产品，对于LEAP-X1C发动机可能也会采取类似做法，但现在就推测哪些部件会在中国制造为时尚早——这一问题已经引起了密集关注，其中的原因不难理解，该发动机核心机应用了包括整体式叶盘——即叶片和轮盘是用一整块金属加工或铸造而成的。这样的设计能大大提高可靠性并减轻重量，最多可减重30%。通用电气F414（用于F/A-18E/F）、普惠F119（用于F-22“猛禽”）、F-135和通用电气F136（用于F-35“闪电”II）都应用了该项技术，如果能够通过商用发动机合作项目，掌握该项技术，对于中国航空发动机工业无疑是非常有利的。这对于中国涡扇15和其他先进军用涡扇发动机都有着潜在的应用价值。结语根据中国尚不能批量制造性能稳定的用于第四代和第五代战斗机的国产发动机这一事实判断，中国航空发动机产业与美国相比差距应该仍然超过20年。中国航空发动机性能的进步可以从推重比和燃油消耗率两个方面透射。前者反映了设计水平和制造质量，后者则表现了发动机的燃油利用效率，这决定了战斗机的作战航程、留空时间等重要性能。至于平均故障时间和野外更换与维修等系统管理指标，中国可能采取各种办法解决薄弱问题，比如准备更多的备份发动机——在当年美国F-4“鬼怪”在越战中也采用过这种办法，那时F-4配用的通用电气J79发动机可靠性较差。通用电气J79涡扇发动机装备F-4“鬼怪”的初期，由于可靠性不高导致多起事故，美军曾采取了增大备份发动机数量的方式来保证飞机出勤率，同时也严重增加了装备使用成本。图为现在存放在亚利桑那州图森基地的报废J79发动机。如果研究一下美国喷气发动机和飞机发展史，可以发现新飞机和新发动机出现之间的相关性几乎可以达到1。中国正在积极研发新型战斗机，这同时也要求研制全新的发动机作为动力。对于中国正在开发的第五代战斗机，俄罗斯自然不愿意出口117S等先进航空发动机。低估中国国防工业系统的实力是不明智的。外界估计，中国将在2到3年内在批量制造高性能喷气发动机方面取得突破，但对于制造可靠的顶级航空发动机，则还需要5到10年。一旦中国迈上这一台阶，将会促成中国空军和海军航空兵的强势崛起。目前中国需要重点监控的领域是设计能力、工装设备、制造能力和系统运营与维护能力，这些问题将会影响国产发动机的性能及使用效能。
热门评论4楼11楼26楼2楼14楼特别讲几句：关于体制问题的看法，我们的体制是很适合在创业阶段搞出成果的体制，缺点是一旦决策失误会造成重大损失，属于高风险高回报的体制，因此科学决策是必须坚持的原则。另外，全系统资料库需要大量细致入微的工作，以当前航发和空军的人员素养看，需要更长的时间才能做到。这一点必须尽早落实。第三，细节争论不休的毛病仍然没有解决，这不仅是利益之争，也体现出我国航发研究中很多历史遗留工作仍未做好，很多技术细节仍未彻底搞明白，因此在遇到细节争论时，应尽可能提供实验和检测手段，以科学的态度去辨清事实。-航发是个需要大量耐心和踏实苦干的行业，请继续努力！
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