科技日報在2018年寫了一篇文章,文中列舉了當時中國急需攻克的35項技術,如今3年多過去了,其中許多技術我們已經取得突破,比如真空鍍膜機、作業系統、燃氣輪機等,這些內容我此前都相關介紹,喜歡的可以看合集內容,其中有的技術依然面臨困局,比如本期內容要介紹的飛機發動機及短艙。
第四屆中國國際進口博覽會上,國外商家紛紛來推銷自己的產品,中國商飛就向CFM國際簽訂了一項採購協議,向CFM國際採購19架份LEAP-1C發動機及短艙系統。也就說我們的第一款商用大飛機C919,終於解決了發動機的問題,而且是一款相當先進的發動機。
看到這裡估計許多人高興不起來,還有許多人留言嘲笑又是進口,因為採用的是國外的發動機及短艙,意味著隨時面臨斷供的風險,畢竟前車之鑑擺在那裡,比如我國的新舟700支線飛機,2020年才完成全機靜力試驗,結果很快加拿大惠普公司就斷供了發動機,所以我相信許多人也擔心C919發動機的穩定供應問題,為何明知有風險我們還要選擇合作呢?本期內容就來聊聊這個話題,順便說下中國民用飛機發動機及短艙的現狀。
航空發動機需要大量的時間、技術積累,它涉及的技術非常複雜且高端,被譽為工業皇冠上的明珠,這個才是真的明珠,全世界只有幾家公司能造出大推力發動機,高端的民用航空發動機基本被美英法俄壟斷,這四個國家技術性能差距其實很大,美國通用公司的實力最強,造的發動機綜合性能最強,其次是英國羅羅公司,然後是俄羅斯和法國,法國的發動機其實有美國的幫助,所以總的來說,除了美國之外,民用大推力發動機實力最強的就是英國了。大家也看到這個名單裡面沒有我們國家,這很正常,畢竟上述四個國家都是老牌的工業強國,而且長期是航空大國,儲備了近百年的技術才擁有今天的局面。
我國很早就提出了大飛機的計劃,中國商飛2008年成立,首要目標就是研發中國的大飛機,畢竟當前大飛機市場被波音和空客完全壟斷了,這個市場完全就是暴利,但是造大飛機並不是那麼容易的事情,首先是發動機等核心技術長期被西方壟斷,我們根本沒有掌握,甚至向短艙這樣的技術我們完全處於空白,國內沒有任何一所大學在教授這個專業,所以我們根本沒有這方面的人才,不過我們並不氣餒,波音、空客飛機的零件也不是自己全部造,說到底也是個組裝貨,所以我們也完全可以效仿。其次是適航證的問題,航空標準掌握在美歐手裡,我們想要打入歐美市場,想讓西方允許降落我們的飛機,也是一個巨大的挑戰。
雖然困難很多,但是我們造大飛機的決心不動搖,我們提出產業升級轉型,升級什麼轉型什麼?不就是淘汰低端落後產業,發展這些高端產業嗎?高端產業不可能一蹴而就,都是需要長期的技術積累,美歐當年發展航空業也不是健步如飛,也是從組裝開始一步步提高國產化率,所以我們完全有信心解決當前的困境,為何我國這麼有信心呢?
我此前介紹的重型燃氣輪機中講過,這個也是相當尖端的技術,當年也是西方壟斷技術,但是我們先生產能生產的部分,哪怕是許多核心零件靠進口,但是我們這樣逐步積累起了技術,然後又用了差不多10年,終於造出了兩款百分百國產化的重型燃氣輪機,而且其中一種我們具有完全的自主智慧財產權。既然我們有了成功的經驗和模式,所以我們完全沒必要抨擊這種進口發動機的模式,發動機暫時造不出我們進口,短艙完全不會我們也可以買,總之裡面有許多零件會是我們造,我們現在要做的就是,先讓C919飛起來再說,我們從沒未涉及民用大飛機自主設計和建造的經驗,哪怕許多核心零件是進口,但這個過程依然能讓我們積累足夠多的經驗和技術,也能幫我們逐漸培養起人才隊伍。只要C919大飛機開始量產了,我們就可以學習重型燃氣輪機,一步步提高國產零件的比例,確保核心零件百分百國產化不被卡脖子就行了。
為何我們要採購美國通用公司的發動機呢?不是還有俄羅斯、英國和法國嗎?我們採取了三條腿走路的模式,一是和俄羅斯合作,二是和美法合作,三是自研發動機。和俄羅斯合作的大飛機是C929,大機率採用俄羅斯生產的發動機,所以我們沒必要在C919上也使用俄制發動機,否則到時候就要擔心被他們卡脖子了,英國羅羅公司其實很早就被納入選項,但是他們對發動機出口太保守了,中途傳出要出口我們後來不知為何不出口了,我們最終確定了美國通用公司的發動機,美國通用公司能答應賣給我們這款發動機,其實說明了一件事,那就是美國認可了中國的實力,認為中國商飛未來註定會和波音、空客平起平坐了,所以才願意出口這款發動機,為何這麼說呢?從出售的發動機就可以看出來。
我們買的是LEAP-1C發動機,這款發動機唯一供應的國家就是我們,其實它還有兩個型號,分別是LEAP-1A和LEAP-1B,其中A代表Airbus,也就是著名的空客公司,B代表Boeing,也就是鼎鼎大名的波音公司,C則代表COMAC,也就是中國商飛,以前只有1A和1B兩款發動機,過去美國通用公司只給這兩家公司提供大推力發動機,如今單獨增加了1C,也就表示他們承認了中國商飛在航空的地位,有人可能會感到奇怪,我們不是向CFM國際採購的發動機嗎?怎麼變成美國通用了呢?其實這家公司就是美國通用和法國賽峰合夥出資成立,各占股份50%。
許多人看到航髮型號相同,只是末尾字母區分國家,就認為我們買到了全世界最先進的發動機,畢竟波音和空客都在用嘛,其實這完全不是一回事,這三款發動機中,1B這款發動機綜合性能最強,其次是1A最後是1C,差距在哪裡呢?1C的體積最大重量也最大,油耗最高推力最小,這體現在航程上面就很明顯,安裝LEAP-1C的C919航程只有5000多公里,安裝LEAP-1A空客飛機航程超6000公里,安裝LEAP-1B的波音飛機最大航程則超7000公里。大家看到這裡也不要憤怒,因為哪怕是我們採購的這一型號最落後款,放在全世界民用航發領域依然很先進。
許多人可能會疑惑,我國長江1000發動機驗證機2018年就點火成功了,幾年過去了難道還不能安裝到C919上嗎,而且還有長江2000這款發動機,我再給大家普及這兩款發動機,按照規劃長江1000發動機未來應該是供C919使用,長江2000是供C929使用,為何有區別呢?因為兩款發動機的推力差別很大,雖然長江1000點火成功3年了,但是一款民用航空發動機一般需要試驗10年左右的時間,這個驗證機會做很多試驗,特別是壽命和維護等試驗,這些都要耗費大量的時間,而且這些環節不能省,這是民用發動機不是軍用發動機,所以後期試驗最快也需要8年左右的時間,也就是說從2018年點火開始計算,長江1000發動機能在2026年通過驗收正式量產就不錯了,關鍵是它的推力能不能達到或者超過LEAP-1C還是未知數,如果推力不夠不排除還要繼續研發升級款,而長江2000樣機還在研製中,需要的時間更久。大家不要嫌棄這個時間漫長,這是航空發動機發展的客觀規律,發動機發展到現在越來越先進,需要攻關的時間其實在變長,西方積累了大半個世紀,其實也沒有幾款大推力民用發動機。
我們長江1000發動機點火成功,讓美國通用看到中國的技術進步,否則他們怎麼可能願意賣發動機給我們,就讓波音和空客壟斷不好嗎?他們能讓步賣閹割版發動機給我們,其實已經說明長江1000發揮了巨大作用。
長江1000發動機還需要幾年的時間才能交付給客戶,這還是一切順利的情況,我們總不能停下來等它吧,這樣我們還如何去積累其它領域的技術呢?一來就搭載長江1000發動機,短期內想要獲得美歐的適航證難度會很大,因為不管是發動機還是其它部件,西方肯定會以不成熟來拖延我們時間,但是如果我們核心零件現在用美歐產品,那麼他們就可以給我們想辦法弄適航證,也就是先讓C919搭載國外發動機先飛起來,讓西方先接受它的大部分系統,這會減少我們爭取適航證的時間,以後我們在上長江1000發動機阻力就小很多了。也就是我們現在能造的零件全弄上去,先去弄到適航證再說,而不是等全部核心零件搞出來再去爭取適航證,到時候西方一看強大對手出現,肯定要拖延我們,我們這次採購了19架份LEAP-1C發動機及短艙系統,它們早在2016年就獲得了歐洲航空安全局,和美國聯邦航空局頒發的適航證,也就說一旦安裝到C919大飛機上,這19架就可以降落美歐任何一個機場了,也意味著他們接受C919這款中國大飛機,這樣我們C919就能打開局面了,當C919大部分系統都獲得了西方認可,未來長江1000問世後,我們難度就會降低了,而且我們還有大市場這個籌碼,不怕歐美不答應,只要長江1000發動機技術過關了,我們有的是辦法讓他們認可了。
當然這都是很理想的情況,那就是長江1000能儘快通過國內審批並量產,然後再通過美歐的適航證,整個流程下來我估計差不多要到2028年甚至2030年了。所以在這之前其實我們面臨許多風險,因為核心零件還受制於人。
比如不排除美國會限制發動機出口的數量,畢竟出口太多會搶波音和空客的生意;又比如不允許搭配他們發動機的C919賣給中國以外的客戶,這些都是美歐常用的套路。最怕的就是中途等你接單了突然斷供發動機,讓我們積累的口碑毀於一旦等,這些都是我們現在應該考慮的問題。所以有了美國通用的發動機我們也不能掉以輕心,最好是和英國、法國等溝通,積極尋找備份發動機降低風險。當然最重要的是,讓我們國產發動機儘快量產,這才是解決問題的根本手段。
文章來源: https://twgreatdaily.com/500420617_120082100-sh.html