大飛機能否缺了“中國心”(zt)
(2012-12-21 14:00:20)
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中國大飛機是一項令國人驕傲的重大科技攻關項目。然而,當人們知道將於2014年首飛的中國大飛機,其“心髒”將由美國通用電氣公司(下簡稱“美國GE”)提供時,不免產生些許失落。
確實,就像彩電、汽車等“中國製造”所麵臨的尷尬一樣,我們往往能夠造出“殼子”,攢出“整機”,可在發動機等關鍵核心部件上,似乎總是擺脫不了“外援”。
眾所周知,飛機發動機被譽為“工業王冠上的明珠”,這是人類工業革命300年來最重要的技術成果。其技術含量之高,可作如下對比:如果說船舶每單位重量包含的價值為1,那麽轎車為9,彩電為50,電腦為300,噴氣式飛機為800,航空發動機則為1400。
從燒煤的蒸汽引擎到燃油引擎,人類工業化進程的關鍵節點都與發動機這“心髒”關聯密切。而飛機發動機以高溫、高壓、高轉速、高負荷,這“四高”為技術難點,它考驗的是一個國家材料工業和製造工藝最尖端的加工能力。
據稱,由英國羅爾斯•羅伊斯公司(下簡稱“英國羅羅”)為A380“空中客車”生產的渦扇發動機,內部的最高溫度達到太陽表麵的一半,發動機內部的壓力達到50個大氣壓,渦輪葉片的轉速達到2000公裏/小時,其葉片有3米多長。
民用或商用的大飛機,對可靠性、安全性、經濟性、舒適性等關鍵指標的要求更高,而發動機的好壞在這些指標上擁有超過半數的權重。這就是說,如今對大飛機發動機的要求,絕非僅僅能夠飛上天那麽簡單。在競爭性的全球化航空市場中,發動機的性能如果達不到那些極致的、苛刻的性能要求,那麽你的大飛機壓根兒無法獲得適航證。
拿30年前中國最早研發的大飛機“運10”來比較,當時“運10”首飛和試航,配備的也是進口發動機。而為“運10”配套的中國渦扇-8發動機(代號915)當時還處於研發階段。隻有配備成熟發動機,才比較容易驗證新研製的大飛機整體性能是否可靠;需要在成熟機型上裝配新研製的發動機,才能有效驗證發動機本身的性能是否過關。這是航空研發的一般路徑。
隻是比較可惜,後來“運10”下馬,中國大功率飛機發動機的研發也就此放慢下來,乃至直到今天大飛機項目重啟,“中國心”的難題仍然待解。
中國是後發工業國家,因而必須麵對既有的先進工業化國家對市場的壟斷。這是特殊國情,也是特殊階段。以大飛機發動機為例,目前國際上主要發動機整機製造商,由美國GE、美國普惠、英國羅羅三家公司壟斷。
到2012年,全球民用航空發動機共有4萬多台,裝配在約1.7萬架飛機上。其中,66%的發動機以匹配120~200座級的大飛機為主要目標。在此區間,最為主流的民用客機是150座級,基本被美國波音飛機B737係列和歐洲空中客車公司A320係列所壟斷。我國自主研製的C919大飛機也定位於這一座級。
在該級別的發動機供應,主要是CFM56係列發動機和V2500係列發動機兩款。前者是由美國通用電氣與法國斯奈克瑪公司組成的合資公司生產,主要裝配在波音B737係列飛機上;後者是由美國普惠和英國羅羅公司牽頭組建的IAE公司生產(德、意、日企業也參與合作),主要為空客A320係列飛機提供動力。
此外,在波音B747至B777、空客A380等座級更高的大飛機上,英國羅羅公司的發動機獨占鼇頭;而在低座級支線飛機市場,則是美國普惠公司的天下。
俄羅斯擁有大飛機發動機的生產能力,但蘇聯解體後,其生產研發能力長期延緩、擱置,目前已很難扭轉美英“二分天下”的格局。
從市場實際競爭態勢觀察,中國大飛機C919采取的是“中間突破”策略,從市場保有量最大的中段主流機型切入,如果能在未來5~8年打入該市場,形成“三分天下”的格局,這已經是很大的成就了。
為了讓大飛機順利進入市場,裝配進口成熟發動機恐怕是最理性的選擇。因此,由美國GE參股的CFM國際公司研發的下一代發動機LEAP-X1C,才得以獲選C919的唯一動力。
按計劃,C919將在2016年“準時”交付用戶。與此相當的時間段內,升級版的“空客”A320neo將於2015年投放市場,波音的新型號B737MAX,計劃在2017年交付。它們選擇的都是LEAP型號發動機。
這樣,作為“新來者”或“攪局者”的中國大飛機C919,至少不會在發動機的問題上失分。在機型設計以及相應的市場認可度上,C919才有可能“輕裝上陣”,進而爭取到良好的開局。
珠海航展透露出的最新消息是,C919獲得國內外訂單總數已達380架。按照最初預計,銷售400~500架就能收回成本,這個成績單已經算不錯了。但如果中國大飛機有更大的商業雄心,顯然還遠遠不夠。
據預計,到2031年,中國市場需要4960架客機,其中單通道客機3405架。而在全球市場,到2029年,大約需要交付30230架幹線和支線飛機,其中雙通道飛機6916架,單通道飛機19921架。
為爭奪這個數萬億美元的航空市場“大蛋糕”,裝配了“外國心”的中國大飛機顯然是力不從心的。一旦市場競爭加劇或陷入白熱化,如何保證中國大飛機不被“外國心”卡脖子?
2011年6月,CFM公司執行副總裁查羅公開表示,之所以向中國C919提供發動機,是因為“短期內,中國自主研發的引擎不會對CFM構成威脅”。他還說,“在中國,我們不是非常擔心知識產權問題。我們知道如何在不轉讓技術的前提下與中方合作。”
多年來,中國在“市場換技術”過程中學習到的一個基本經驗是,如果自己沒有自主研發能力,你能獲得的技術永遠都是低檔貨,永遠隻能跟著別人跑。在飛機發動機問題上,技術“換”不來,但技術卻能被市場“養”起來。當然,最開始“養”的可能是外國發動機,爾後,則必須要“養”出來中國的發動機。
需要明確,隻有自主研發的發動機,隻有“中國心”,才能讓中國大飛機的成本持續下降、競爭力繼續增強,並最終在市場中站穩腳跟,這應該成為共識。
在珠海航展上,名為長江“cj-1000a”的大飛機發動機模型引發熱議。據稱,這款由中國自主研發的大飛機發動機將在2016年驗機,在2020年完成適航取證。到那時,C919也差不多是成熟機型了,裝上“中國心”正當其時。
業內人士稱,“中國心”的研發戰略,可以用“兩步跟進”、“三步趕超”來描述:
“兩步跟進”,就是大飛機先裝外國發動機,再裝中國發動機,一先一後,彼此承接,不可分割;
“三步趕超”,指的是中航工業發動機公司研究院院長張健的比喻,他形容中國自主航空發動機研發進程的三個境界,從“填空補缺”到“望其項背”,最終確保和發達國家“並駕齊驅”。
事實上,本屆珠海航展已經看到了中國軍用飛機成序列的“集體亮相”。從最先進的“四代機”殲-31,到新型武裝直升機直10、直19,再到先進的“翼龍”無人機,以及軍用航空發動機家族的“岷山”、“九寨”等新產品,都能看出中國航空工業的高速追趕姿態。
如果考慮到去年殲-20的橫空出世,和最近殲-15艦載機的優美起降,以及零星透露出中國大型軍用運輸機正在試飛的消息,更說明中國在軍機領域的追趕進度,已經與發達國家相當接近。
“先軍後民”是國際航空工業發展的一般規律。軍機的“集體亮相”,其實正是各類民用飛機即將出場的前奏。而軍用航空發動機的陸續出場,則同樣意味著民用大飛機裝備“中國心”為期不遠了。
我們期待這個規律成為中國航空工業不可扭轉的大趨勢。那些曾為“運10”下馬而抱憾終身的航空工業老工程師,也可以獲得安慰了。
他們的後輩不辱使命,像羅陽一樣的成群結隊的“國之棟梁”,將勇敢而堅定地挑起重擔。因為他們每個人都有一顆熾熱的中國心,所以未來的中國大飛機也絕不會缺少“中國心”。
-----------------------摘自2012年12月3日《中國青年報》)