姜浩峰
“近日,我國自主研制的大客發動機驗證機(CJ-1000AX)首臺整機在上海點火成功。”一則短短的產業動態消息,由國家工業和信息化部裝備工業司發布在官網上,似乎沒有引起太多關注。
然而,這恰恰是一次非凡的點火,意義極其重大!
恰如CJ-1000AX的研發者中國航發商用發動機有限公司在網站首頁所掛出的“使命與愿景”所言——“成為商用航空發動機全球主制造商之一”這家位于上海蓮花南路3998號的企業的夢想,是讓國產大飛機跳動“上海心”,甚至成為全球有影響力的商用航空發動機供應商。
點火,意味著什么?
航空發動機被譽為制造業領域“皇冠上的明珠”。看似并不十分巨大的發動機,實則完全可以看出一個國家的工業綜合實力。
目前世界上能夠造出商用級別航空發動機的,無非美國通用電氣、英國羅爾斯·羅伊斯和美國普拉特·惠特尼,頂多再算上法國賽峰旗下的斯耐克瑪。如今世界上主要的客機生產廠商——波音、空客,包括巴西航空工業公司、龐巴迪等等,在發動機領域幾乎都是向這幾家訂貨,中國商飛也是如此。
航空發動機行業具有高技術、高投入、高風險、高壁壘的特性。目前,研發普通單臺發動機的投入在10億到30億美元,時間周期為10年到15年。從1960年代開始,圍繞三四家航空發動機巨頭,全球此行業的主要制造商和供應商不超過25家。
中國為何在可以在國際市場買到發動機的情況下,發展國產大客機發動機?
2016年,國家制造強國建設戰略咨詢委員會公布的一組數據,給出了國產大客機發動機一旦研發成功,可在商業領域獲得的好處——“未來十年,全球渦扇、渦噴發動機累計需求總量將超7.36萬臺,總價值超4160億美元;渦軸發動機累計需求總量超3.4萬臺,總價值超190億美元。”同時,“國內干線客機對大型渦扇發動機的市場累計需求總量超6000臺,總價值超500億美元。”
如果僅僅是為了在4000多億美元,甚至僅是500億美元的市場中分一杯羹,那么如今發展國產大客發動機,在時間上來說是非常緊張的。CFM56當年花費七八年時間才得以走向市場。即便具有后發優勢,國產大客發動機也不可能一蹴而就。換言之,中國即使想在這十年周期內分得航空發動機的一杯羹,也不會分到很多。
但中國人仍然要去研發國產大客發動機,因為自己擁有這一制造能力,與受制于人,完全是兩個概念。
CJ-1000AX首臺發動機驗證機整機在上海點火成功,標志著中國大中型商用航空發動機制造跨進了一個新紀元。此前,航空發動機是“卡脖子”瓶頸,這一次中國航發商用發動機有限公司加快了核心技術攻關,搶占了產業制高點。國產大客發動機有朝一日能被國際市場所接受,其意義比之C919乃至CR929進入航空公司服役不遑多讓。
一個臺階一個臺階的攀登
提及中國的大型客機發動機,許多人會想到1979年定型的國產渦扇-8發動機。渦扇-8發動機就是在上海研發出來的。其作為為國產大飛機運-10配套的發動機,曾是運-10的“心臟”之一,先后飛到北京、烏魯木齊、鄭州、合肥、廣州、昆明、成都、拉薩等地,累計試飛130次,飛行時間170小時,各項性能達到設計指標。
但隨著運-10的下馬,渦扇-8項目亦下馬。原因是多方面的,但根本的一個原因在于——造得出能夠使用的飛機和發動機,并不意味著投入商用能夠賺錢。
二十年彈指一揮間。國產大型客機C919項目上馬,為國產大飛機配備“中國心”,發展出國內的航空發動機供應商,成了題中之義。
2009年1月18日,由中國航空工業集團公司與上海煙草集團有限責任公司、上海電氣(集團)總公司、上海國盛(集團)有限公司共同出資組建中國航發商用航空發動機有限責任公司,簡稱“中國航發商發”。
在選擇國外發動機生產商為C919服務的同時,國產大客機發動機驗證機項目啟動,然后開始了一個臺階一個臺階的攀登。
2013年由概念設計階段轉入初步設計階段。2016年7月4日和5日,工業和信息化部在上海組織召開大型客機發動機驗證機項目初步設計評審暨轉入詳細設計階段會議。由中國工程院院士劉大響擔任主任的評審委員會經過兩天的認真質詢、評審后認為,大型客機發動機驗證機項目初步設計階段研制工作已基本完成,形成工程圖7800余張,技術報告2700余份,完成部件系統試驗423項,根據試驗結果完成工程圖優化2300余張,更新技術報告500余份,發動機總體技術方案合理可行,達到了既定目標,可以轉入詳細設計階段。
2016年12月,中國航發商發與中國商用飛機有限責任公司簽訂C919飛機系列動力裝置意向書,被正式確認為C919飛機國內動力裝置提供商。
2017年4月,中航發向中國民用航空適航審定中心遞交了為國產大飛機配套的唯一國產動力CJ-1000A項目適航工作聯系函。
半年多之后,2017年12月,CJ-1000A首臺整機完成裝配。該發動機直徑1.95米,長3.29米,包含風扇/增壓級、核心機、低壓渦輪和附件傳動機匣裝置,由近35000個零組件組成。
2018年3月30日,其在上海臨港總裝試車臺完成了全部調試工作。4月3日通過了試驗前評審,之后落實專家代表提出的各項意見建議后,首次點火,一次成功。
從2013年之前的概念設計階段,到如今點火成功,開始整機初步性能摸底試驗,中國航發商發遵循“主制造商-供應商”研制模式,積極拓展國內外供應商資源網絡,依托中國航空研究院上海分院構建產學研協同創新體系,目前已有110多家全球合作伙伴參與中國商用航空發動機產業,涉及產品研發、制造、原材料以及試驗測試等領域。
融入世界,未來,將有可能讓中國航發商發成為國外飛機制造企業的供應商嗎?目前看,一切皆有可能。
摘自《新民周刊》