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习总这一决策堪比“两弹一星”!错过了汽车发动机,中国要抓住航空发动机!

2016-09-01 新民学社






  中国航空发动机集团有限公司,一个注册资本达500亿元、职工数量达9.6万人、中央管理的国有特大型企业,8月28日在北京宣告成立。这么大一个企业,说白了,就是为干成一件事,即把自主研制的国产航空发动机搞出来!



  作为“现代工业皇冠上的明珠”的航空发动机,是衡量一个国家综合科技水平、科技工业基础实力和综合国力的重要标志。28日,中国航空发动机集团有限公司在京正式成立。全力打造中国航空产业的“中国心”,自主研发和制造生产航空发动机,不仅是几代航空人的梦想,对于促进中国制造的发展升级也具有重大意义。


  中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平作出重要指示强调,党中央作出组建中国航空发动机集团公司的决策,是从富国强军战略高度出发,对深化国有企业改革、推进航空工业体制改革采取的重大举措。希望你们牢记使命、牢记责任,坚持国家利益至上,坚持军民深度融合发展,坚持实施创新驱动战略,大胆创新,锐意改革,脚踏实地,勇攀高峰,加快实现航空发动机及燃气轮机自主研发和制造生产,为把我国建设成为航空强国而不懈奋斗。


  国务院总理李克强作出批示指出,航空发动机是国之重器,是装备制造业的尖端,尽快在这一领域实现突破,对于增强我国经济和国防实力、提升综合国力具有重大意义



  我国航发产业大变革


  中国航空发动机集团正式挂牌成立,标志着我国航空发动机产业将形成全新格局,对我国航空工业未来发展具有重要意义。可别小看一个航空发动机,曾有专家说,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。


  据介绍,新挂牌成立的中国航空发动机集团,是由国务院、北京市人民政府、中国航空工业集团公司、中国商用飞机有限责任公司共同出资组建的国有控股集团公司。是我国第十二大军工央企,第十一位的副部级央企,注册资本人民币500亿元,下辖职工9.6万人。包括中国科学院和中国工程院院士6名、“千人计划”6人以及一批专家学者、杰出技术技能人才。


  未来几年内我国无论军民领域内,航空发动机的需求都急剧膨胀,在军机领域我国逐步淘汰二代机,以三代机为主体,四代机也将批量服役。军机换代逐渐进入高峰。三四代先进战机,大型运输机等各类机型将陆续大批量交付,未来20年国内军用航空发动机需求近452.1亿美元。



  中国航发:做强做优航空发动机“中国心”


  中国航发有关负责人表示,成立中国航发,使创新发展航空发动机成为国家意志,缘于航空发动机具有重要战略地位和巨大技术经济带动作用。航空发动机是保证国家安全、彰显强国地位的航空武器装备的“心脏”。同时,先进民用航空发动机是民用航空业发展的重要推动力。正是随着民用航空发动机推力、耗油率、可靠性和寿命等指标的不断提高,人类现在才能够在24小时内到达世界任何地方,使世界变成了真正意义上的“地球村”。


  此外,航空发动机产业链长,覆盖面广,涉及机械、材料、电子、信息等诸多行业,对基础工业和科学技术的发展有巨大带动作用和产业辐射效应。据统计,按照产品单位重量创造的价值计算,如果以船舶为1,则小汽车为9、电视机为50、大型喷气飞机为800、航空发动机高达1400。


  “航空发动机是一个技术精深得使新手难以进入的领域,它需要国家充分开发、保护并充分利用该领域的成果,需要长期的数据和经验积累以及国家大量的投入。”——美国国家关键技术计划说明书中这样写道。



  全世界目前最复杂的工程系统


  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?


  中国航发的专家说,这是当今世界上最复杂的、多学科集成的工程机械系统之一,涉及气动热力学、燃烧学、传热学、结构力学、控制理论等众多领域,需要在高温、高压、高转速和高载荷的严酷条件下工作,并满足推力/功率大、重量轻、可靠性高、安全性好、寿命长、油耗低、噪声小、排污少等众多十分苛刻而又互相矛盾的要求。


  举个例子,发动机燃烧室及涡轮处的温度能达到1600-1700℃,加力燃烧室内温度高达1800-1900℃,而目前高温合金材料耐受的最高温度仅为1100℃。这就必须在发动机中采用复杂的冷却系统,设置迷宫一样的冷却通道、成千上万个引入冷气的细微小孔。


  据统计,全新研制一型跨代航空发动机,一般需要二十几年,比全新研制同一代飞机时间长一倍。国外第四代战斗机发动机部件技术研究始于20世纪70年代初,到2005年12月投入使用,具备初始作战能力,周期长达30年。


  专家表示,之所以研制周期长,资金投入大,是因为航空发动机不仅是设计和制造出来的,也是试验和试飞出来的。即使是技术最先进的国家,其当前技术水平也不足以完全通过设计分析预测结果。只有经过设计-制造-试验-修改设计-再制造-再试验的反复摸索和迭代过程,才可能完全达到技术指标的要求。



  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”。曾经,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?


  据了解,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



  举全国之力突破核心技术


  为落实创新驱动发展战略,建设制造强国,加快推进航空发动机产业自主创新发展,我国实施“两机”重大专项,举全国之力突破核心技术,大力发展航空发动机和燃气轮机技术及产品。


  2016年1月,国务院正式批复中国航发的组建方案;3月,中组部和国资委先后宣布了主要领导以及董事、监事的任职决定;5月,集团完成工商注册;8月,总部正式入驻北京海淀区。


  中国航发董事长、党组书记曹建国表示,中国航发将始终把建设“国防强国、制造强国、科技强国”作为不懈奋斗的目标,坚持自主研发道路不动摇,建立“小核心、大协作、专业化、开放式”的研发合作生产合作模式,集中精力做强做优航空发动机主业,全力打造强劲“中国心”



  意义堪比“两弹一星”工程?


  其实,早在5月31日,中国航空发动机集团公司在北京市完成工商注册后,就有专家发表评论称:成立中国航发,意义堪比“两弹一星”工程!


  成立中国航空发动机集团公司有利于发扬我国“集中力量办大事”的举国体制优势,彻底突破航空发动机这个“瓶颈”。我国航空工业的发展长期以来受制于发动机,具有自主知识产权的ARJ21“翔凤”飞机,配装的是美国通用电器公司的CF34-10A发动机,远销国外的“新舟600”飞机,配装的是加拿大普惠公司的PW127J发动机,“中国造”飞机用“西洋心”,这是中国航空人的“心病”。


  此次国家成立独立的、国资委直接管理的中国航空发动机集团公司,彰显了航空发动机产业的战略地位,在国家层面落实了领导权、决策权,体现了国家重视航空发动机产业的决心,意义堪比过去的“两弹一星”工程。


  成立中国航空发动机集团公司也有利于动力先行、自主发展。航空发动机虽然是飞机上的一个大部件,但其产品研发规律与飞机机体和其他机载系统、设备有很大区别,其技术难度大、研发周期长,若同时开展研制,往往出现飞机等发动机的局面。


  国外飞机公司发展新型飞机,往往选定成熟发动机作为动力;即使是新研发的发动机,也是在航空发动机公司长期技术预研或有样机的基础上,才能实现产品成功。我国航空发动机长期依附于飞机发展,产业内部缺乏技术积累和长远规划,因此一直难以扭转“飞机等发动机”的被动局面。


  在企业层面实现飞发分家后,航空发动机集团公司可以根据国防建设和经济发展的需要,确定长远发展战略,重点研究突破发动机的关键技术,提前部署、组织实施发动机研制和系列化发展,在技术上实现动力先行,这样才能做到产品上动力“先行”或与飞机“同行”。


  可以想象,此次中国航发破茧而出,凝聚了国家和民族的巨大期望,只要他们集中资源,确立目标,凝神聚气,假以时日必定可以获得产品和市场的成功,成为世界航发市场的“弄潮儿”。



  《央广财经评论》专家点评:让航空发动机成为中国制造腾飞的强引擎


  航空专家、原《中国航空报》总编辑周日新:航空发动机,个人谈几个观点。


  第一,航空发动机的确是现在工业皇冠上的明珠。从世界航空史的发展来看,1903年莱特兄弟第一架飞机在起飞的时候,必要条件就是有了航空发动机。周总理曾经比喻“发动机是飞机的心脏”,航空发动机在世界历史上是非常重要的,但是航空发动机的研制难度相当大。在20世纪60年代,美国波音公司在上马4个发动机、宽体客机波音747的时候,遇到的最大的困难就是航空发动机推力不足。当时航空发动机的提供者是赫赫有名的美国普惠公司,现在世界上三大航空发动机之一。普惠发动机的发动机推力最初定的指标是41000,但是这个推力不够,最后承诺攻关打造44000推力,但是这花费了很长时日。它向波音公司提供了87台发动机,第一年就报废了60台,造成了波音公司飞机没有办法出厂,约有30几架飞机趴在飞机场,也使波音公司成为当时世界上最大的养机场,可见航空发动机研发之难。但是最后普惠公司的发动机过关了,波音747才翱翔天空,以至后来几十年的辉煌。


  第二,我们国家现在实施两机重大专项,举全国之力来突破核心技术。党中央高度重视,把它从战略高度列为国家决策,这是非常重要的。现在把航空发动机单列作为国家的重大专项来推进,显然非常有利于调动积极因素进行发展,对于我们国家制造业转型、升级都有重大的意义。


  第三,组建中国航发是在新一轮国企改革的重要的国家战略和国家意志。是不是成立了开发公司,发动机建造就很快就能够有起色?个人不是这样认为,因为航空发动机有漫长研发周期,而且航空发动机设计、制造、实验、试飞几个环节必须是互相关联的,设计出来的发动机不等于成功,必须还能制造出来,光制造出来还不行,必须经过众多实验,花费很多的时间和费用,实验最后还要装机试飞,装机试飞也是一个较漫长的过程。这个航空发动机的诞生,是很艰难的,要耗费大量的时间。


  成立航发公司固然是一个有利条件,但是航发公司任重而道远。现在航发公司综合总数达到九万人,人数应该说是相当多的,按照世界各大航空发动机公司的组成来看,还是有精化的可能,必须要进行调整改革、精化或瘦身健体,把最精华的东西用在航空发动机第一线,然后进行改革创新。一步一个脚印才有可能研发出中国牌号的航空发动机。而且航空发动机不仅是实验成功,最后还要取得商业上的成功。所谓商业上的成功必须经过成熟运营,取得了旅客的信任,取得了诸多国家信任,发动机才算成功,周期是很长的,中国航发历史使命的担子是非常重的。


  (来源:昆仑策网综合编发)


  【昆仑策研究院】

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