中國已經成功研發了核導彈,并能將宇航員送入太空,但是有一項核心科技始終無法突破。歷經數十年的研發,中國仍未能造出可靠、高性能的噴氣式發動機。
這種情況將會改觀。中國的航空部門正在努力在軍用和商用飛機技術上尋求突破,以結束長期以來依賴俄國和西方的局面。
據航空部門負責人介紹,北京將撥款1000億元人民幣用于航空發動機的研發。據知情人士透露,中國航空工業集團公司正在努力爭取這一撥款。中航工業有員工40余萬,擁有200余家分支機構和20家上市公司。目前,該公司已經自籌100億元資金投入到三年期的研發中。
中航工業下屬的西安航空動力股份有限公司高管趙玉興(音)透露,北京高層正在就撥款一事進行討論。“我只知道我們的公司也是這一戰略規劃的一部分,該規劃旨在大力發展航空發動機工業。”
一直以來,中國的軍工遭遇外國封鎖,美國和歐洲向中國禁售軍事裝備。而且,國外的發動機制造商也不想將技術賣給中國,這就讓中國無法采取慣用的方法:通過模仿趕超別國。
中國航空工業的一些專家透露,在未來20年,北京將投入約3000億元用于航空發動機研發。上海東方證券分析師王天伊(音)說,“中國的航空發動機明顯投資不足。在發動機領域,1000億元不算是什么大數目。”
中航工業加緊研發航空軸承
技術壁壘
長期來看,中航工業會優先發展高新能軍用航空發動機,但同時也會加大民用發動機的研發力度,以滿足中國日益增長的市場需求。根據西方飛機制造商的數據,未來20年,中國民用飛機市場將達到1000余億美元。
“過去,所有的航空工業巨頭都同時掌握著機身和發動機的設計技術,”澳大利亞軍用航空智庫——澳洲空中力量(Air Power Australia)的創始人卡羅·考普(Carlo Kopp)表示,“如果中國不能研發出有競爭力的發動機,那中國飛機的性能和空軍防空力量將會嚴重受制于別國。”
目前來看,傳統的捷徑:購買別國專利、模仿并超越的做法在航空發動機領域收效甚微。國外發動機制造商如美國通用電氣、法國斯奈克瑪(SNECMA)、羅爾斯-羅伊斯(Rolls Royce Plc)和普拉特-惠特尼(Pratt & Whitney)對于自己的技術高度保密,嚴格限制技術轉移、對知識產權盜竊嚴加防范。
然而,隨著上述公司在中國的業務不斷拓展,中國很有可能從中得到相關技術。中國研發商用航空發動機的能力將來可以用在軍事上。
發動機瓶頸
在中航工業的計劃中,零零散散的研究將會被重新整合,以最大限度減少內耗和重復。
新中國成立以來的國防工業、發動機研發機構和航天器制造企業分散在中國的沈陽、西安、上海、成都和安順等城市。中航工業計劃將發動機研究的主要工作交給西安航空動力股份有限公司。該公司在2011年的年報中說,“眾所周知,發動機已經成為限制中國航空工業的瓶頸。”
中國面臨著艱巨的挑戰。全世界僅僅美國、歐洲和俄國的幾家公司擁有此項技術。中國某軍工企業香港分公司分析師、《漢和防務評論》主編平可夫說,“現代噴氣式發動機技術就是動力界的工業革命。歐洲、美國和俄國擁有上百年的研發經驗,而中國只有短短30年。”
從上世紀50年代起,這些公司就著手研制可靠的發動機,必須保證在極端氣溫和氣壓下,數千個零件能夠正常運轉。這需要各個領域最尖端的技術,如機械加工、鑄造、復合材料、新型合金、電子性能監控和質量控制技術等。
上述航空工業巨頭在研發過程中積累了大量的研究數據,這讓他們在新型發動機的研發上占盡先機。對民用發動機來說,所有的設計和制造工序必須細致協調并詳盡的記錄相關數據,這樣才能通過航空認證機構的檢驗。
羅爾斯-羅伊斯公司前東北亞區總裁理查德·馬格里斯說,“因為該技術確實是非常、非常困難,所以能掌握的人寥寥無幾。”
由于國外的技術封鎖,中國不得不依靠進口俄羅斯戰機,再通過反向工程進行研究,再加上一些自主的設計。這一策略立竿見影。自2000年以來,中國增添了500余架先進戰斗機和攻擊機,其性能僅次于美國最先進的隱形飛機。同時,軍事專家稱,中國還大幅淘汰了俄羅斯進口的落后飛機。
中國飛機的外國心
中國自主研發的殲-15就是一個再明白不過的例子。國外和中國的軍事專家指出,殲-15的發動機用的是俄羅斯制造的AL-31渦輪風扇發動機(事實上,僅有最早期的殲-15使用了俄制發動機,較晚制造的原型機和量產機都已經開始采用國產WS-10發動機。譯者注)。這種發動機幾乎用在中國所有最尖端的飛機上。報告稱,俄羅斯媒體說俄國向中國賣了1000多臺AL-31系列渦輪風扇發動機。
殲-15戰機
雖然中國的工程師能夠對俄羅斯機身進行反向工程研究,但是不能掌握復雜的制造工序,很難將其完全復制。中航工業分公司沈陽黎明航空發動機集團有限責任公司正在研發一款本土產品,太行WS-10發動機,但該發動機并沒有完全滿足預期的目標。
根據中國國防專家的分析,在未來20年,中國軍方將再添1000架先進戰斗機。然而,對中國反向工程的聲討和對中國增長軍力的戒懼,導致莫斯科不愿意再提供比AL-31更加先進的引擎。專家稱,這將使中國無力與美國或俄羅斯最先進的隱形戰機抗衡。
雖然軍用噴氣式發動機具有重大戰略意義,商用市場更加巨大。波音公司預測中國到2031年將需要額外5260架大型客機;龐巴迪公司預計商用噴氣機將達到2400架。因為每架飛機都需要至少兩個引擎和備用引擎,對發動機的總需求量將達到16000個,而平均每個發動機的費用就要1000萬美元。
中國計劃向國際招標,尋求自主研發飛機的發動機供應商。中國自主研發的客機有90座ARJ21支線飛機和150座C919客機。通用電氣向ARJ21提供發動機,通用電氣航空和斯納克瑪公司聯合組建的CFM國際獲得了C919的訂單。有些發動機會在中國的工廠里生產。
雖然研發力度加大和國際巨頭的技術轉移,外國的發動機仍將統治中國的天空。《漢和防務周刊》主編平可夫說,“這在未來10年至15年里都不會改變。”
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