乔善勋/文
在上世纪70年代之前，普拉特·惠特尼（普惠）公司是航空发动机界绝对意义上的霸主，尤其是在军用航空发动机领域。普惠始于1925年，其创始人弗里德里克·伦奇勒秉承对航空的满腔激情；对工程和制造的精益求精和满足客户需求以及制定周全的业务计划开始了在航发领域的打拼。
图1、登上时代周刊封面的弗里德里克·伦奇勒
1929年“萨拉托加”号和“列克星敦”号航母的200架装配有普惠“黄蜂”和“大黄蜂”发动机的飞机开始了大规模演习。2100次任务，累计6000小时的飞行时间，普惠发动机没有发生过任何故障，初出茅庐的普惠发动机一战便奠定了自己的江湖地位。
什么原因导致普惠的惨败和通用的逆袭？请看：普惠：大意失荆州的“发动机战争”——航空大败局1.
图2、普惠公司的商标
缘起美空军战机的惨败
上世纪越南战争时期，美国海军和空军发现自身的飞机装备已远落后于世界先进水平。在美国和北约的战斗中，战损比达到1:2.5，这使得美军开始重新评估自身的作战力。1965年，美空军向国防部发出了研制F-X先进战斗机的报告，以取代夕阳西下的F-4“鬼怪”。美国海军也不甘寂寞，同样向国防部申请新型战斗机。于是乎双方的嘴仗打得比炼钢炉都火热，在关键飞机的性能条件上都不愿让步。
真正让美军痛定思痛下定决心的还是在1967年的一次苏联航空装备博览会上。美军代表团被米格-23和米格-25的优异表现目瞪口呆，他们清楚如果发生空中格斗，自身装备的飞机只有当“靶机”的份。随即，美国国防部作出裁决，同意空军和海军主导各自的战斗机项目，于是下了F-15和F-14的双黄蛋，但前提是双方必须联合定义并使用相同的动力系统。
图3、引起美军极大震动的米格-25
但显然美国国防部低估了空军和海军的角力力度，在选型上双方各自顶牛。在国防部“不决定，就掀桌子散伙”的威胁下，双方终于达成一致。为了抗衡苏联的米格-23、-25，空军的F-15被定义为第三代双发重型超音速战斗机。
1968年9月，美空军发布F-15招标书，其中主要指标有：
1、马赫数0.9、高度9150米处高过载激动飞行时，机翼不产生抖振；
2、洲际转场；
3、担任操作各种武器执行任务；
4、机体通过1.6万飞行小时疲劳试验，使用寿命不低于4000飞行小时；
……
该项目吸引了八家飞机制造商来竞标，美军方发现在之前的项目工程中，某些承包商在得到经费的拨款后，一味的追赶进度而放弃了对质量的把控，将不成熟的产品或者技术直接应用到产品中，产品合格率大幅下跌，最终导致整个项目的超期和预算的超值，最严重时甚至导致整个项目的失败。对此美国军方采用了新的规则：将整个项目分为不同的时间节点，在规定的节点内通过验收才能开始新阶段的工作，承包商也是按段收费，这能大为提升整个项目的效率。1969年12月，麦道公司获取了空军原型机的制造合同，而格鲁曼公司则摘得海军F-14项目。
接下来是发动机的选型，当时美国最先进的发动机推重比在6：1，美军通过对苏联战斗机的评估得出结论，新型发动机的推重比不能低于8:1，理想状态达到10:1，强劲的性能是战斗机高机动性的基础保障。发动机选型制造商方面则没有那么多的选择，势均力敌的选项只有普惠和GE。
GE拿出的方案以GE1核心机为蓝本，设计新型的验证机。普惠则以JTF22核心机为方案进行竞标。发动机选型委员会认为GE的结构和控制系统虽然占优，但是风扇设计存在较大不确定因素；普惠虽然设计重量较重，但其发动机和进气道兼容性的设计理念更得委员会青睐。1970年3月，普惠拿下了价值2.75亿美元的大单，空军编号为F100，海军编号为F401，普惠一时间风光无两。
图4、搭载普惠发动机的F-15
发动机项目带给普惠的却是春风得意下的马失前蹄
F100进入工程研制阶段后，普惠不久就发现实际成本严重超支，空军为此追加1.2亿美元资金。根据合同要求，1972年2月普惠必须完成F100的初步飞行状态试验、60小时持久试车试验，次年2月份完成军机取证试验。出师不利的普惠在两个项目中分别拖延了10个月和4个月，与此同时，普惠还要求减少F100和F401的部分部件试验以满足时间限制，军方为了避免技术风险，表示宁愿推迟时间也不能降低测试标准和程序。
美国军机取证试验规定，制造商需要对发动机的核心机和关键部件进行单独试验，以确保达标。普惠公司则认为，为了节约经费和时间，只需对整机进行试验，个别部件采取抽样的方式即可。普惠修改的试验计划也将测试时间大幅缩减，例如将风扇试验由900小时缩水至488小时，燃烧室试验由900小时缩水至400小时，高压压气机试验从1290小时缩减至804小时。
然而，普惠研发海军型F-401发动机的过程中遭遇最尴尬的不是时间拖延和试验标准降低，而是质量问题。比如钛合金材料着火、第四级涡轮盘失效、风扇静子弯曲、第一级风扇叶片颤振……普惠投机取巧的行为让美海军大为火光，他们对频出的技术问题更为有苦难言。承担F-14研发任务的格鲁曼公司也遭遇技术攻关和经费超支等问题，这一“神”助攻直接导致美国海军决定搁置F-14计划。
图5、普惠F100试车图
普惠手里仅剩下F100项目，不过它会取得成功吗？
美海军取消F401项目后，使得普惠分摊到单台发动机的研发和制造成本飙升。普惠向美空军打报告，要求将F100发动机售价再提升三成。缺乏有效的竞争选择，又有时间线的限定，美国国防部和空军只得再度追加经费。
普惠F100的质量问题并没有随着重金的投入而得到有效解决，例如发动机钛合金风扇叶片，其设计特性是在较轻重量的前提下满足大载荷要求，但是试验过程不尽人意，经常会发生断裂、颤振现象，甚至导致转子和静子摩擦起火。普惠对此一筹莫展，始终没有找到不增加叶片重量的前提下保证叶片的强度和刚度的方法。最后妥协的结果是——损伤包容，也就是在叶片发生断裂甩出或者起火的时候，对发动机和飞机的前天部件不造成破坏性损伤。
普惠的态度大为突破了美国空军的要求底线，要求普惠严格按照军机取证规范进行试验，并承担F-15飞机研发延误的责任，包括经济赔偿。事已至此普惠则打起了“太极拳”，并声称双方签订的合同并没有规定普惠公司一定严格按照军机取证和规范完成所有部件的试验，他们只需在交付状态是完成整机试验。
真实的测试结果并不像普惠的如意算盘那样打得悦耳
1973年2月，普惠启动首台F100发动机的军机取证试验，糟糕的是在150小时耐久性测试中，这台发动机没有撑到90分钟，风扇叶片和涡轮叶片相继断裂。另一台发动机在模拟高空试验中，钛合金风扇转子叶片和静子摩擦起火，这导致发动机发生爆破。
F100是首次采用模块化结构设计的发动机，由5个模块组成，每个均可单独更换，整个研发过程历时4年半，累计试验9628小时。普惠过于追求发动机性能指标，涡轮进口温度高达1400摄氏度，大量应用高强度重量比和耐高温的合金材料，发动机的最大起飞推力高达6800千克力（不加力），最大加力推力达到11350千克力。
麦道公司按时研发出了F-15机体，普惠如果不能按时交付发动机整个项目均会推迟，这是多方都不愿看到的场景。心急火燎的普惠采用密集的“试错”法去应考，终于在1973年10月份完成150小时定性试验。1974年9月，F-15原型机首飞，两个月后在美空军服役。
图6、台架上的F100
普惠的“治标不治本”策略让美空军吃尽了苦头
美空军飞行员对F-15展现出来得优异性能赞不绝口，但是发动机“娘胎”里带的可靠性的问题并未得到解决。F100在研发中过于追求性能而轻视了可靠性和耐久性，过短的研发周期和匆忙的验证过程都为以后的事故爆发埋下了伏笔。
F-15的陆续交付让技术故障的发生呈指数级上升，首当其冲的便是F100发动机的喘振和空中停车，这通常是进入发动机核心机的空气流量和核心机的吞吐力不匹配而导致，如果发动机不能及时调节空气流量将会导致故障的发生。这时，飞行员只能重启发动机才能解决这个问题。
美空军资料显示，1974年11月到1977年7月间，F-15战斗机在飞行时共发生223次空中停车故障，其中3/4是由于发动机打开加力燃烧室导致的。唯一值得庆幸的是F-15是双发战斗机，不然就彻底成空中“铁棺材”了。F-15的高故障率，让飞行员们谈机色变，他们自己设定了很多标准，比如不能快速加速、不能快速爬升、远离飞行包线边界点、少开甚至不开加力……飞行员起飞前都再三确认自动弹射装置，当然还有上帝的保佑。
一再发生的故障让美空军高层苦不堪言，他们要求普惠彻底解决F100的安全隐患。然而“不上道”的普惠这次为了自己壮胆还拉上了律师，还想拿着合同和美空军一条条理论。律师提出的建议是合同中并没有专门提出发动机空中停车事例，而美空军已经验收完毕，从法律上讲如果出现类似问题不应由普惠单方面负责。于是普惠带着律师信心满满的找美空军要求签署新的补充合同，要求军方拨专款解决此事，忍耐到极限的军方高层将他们轰了出来……
空军高层经历此事后幡然醒悟，充分意识到将鸡蛋放在一个“篮子”的被动，让军方更无法忍耐的是普惠的态度。普惠管理层在面临重大技术问题的时候，想到的不是如何尽快解决问题，而是再敲一笔“竹杠”。美空军高层最后达成一致意见——换掉普惠，更换F100。
图7、GE F110
机会留给有准备的人，卧薪尝胆的通用电气发动了记入航发史册的“发动机战争”
丢掉合同的GE并没有灰心，而是埋头研发。GE军用发动机部的沃尔经理认为他们的F101拥有非常好的基础条件，加以改造将会比F100拥有更好的竞争力，他利用GE的基金开发出了F101的衍生机型——F101 DFE。
1977年11月，GE航发总裁纽曼拜访美国空军战术指挥部的迪克松将军，并汇报了F101发动机的最新研发成果。迪克松听完汇报后感到非常满意，并提出GE能否提供满足F-15使用的备选发动机。纽曼发现GE即将迎来历史性机遇，他表示对普惠F100项目一直有关心，并为空军的广大指战员表示担忧，认为一旦发生空难事故不仅机毁人亡，美国空军的颜面也将尽失。纽曼又将F101的技术特性介绍了一番，并提出在F101核心机的基础上研发符合性能标准的发动机，这样不仅缩短了研发周期还节省了研发经费。
迪克松认为纽曼是个好同志，懂得为国分忧，这更加坚定了替换普惠的决心。而空军飞行员们早有此意，美空军战术会都开成了“保命研讨会”，这让很多训练科目形同虚设。于是在美空军司雷司令的授意下，GE正式逐鹿“发动机战争”。
普惠公司得知发动机项目被GE截了胡的消息感到异常暴躁，而此时他们不是用尽全力解决发动机的质量问题，而是时处浑身解数阻止GE入局。普惠指责空军给GE的项目不合法、代价高昂，还指出空军擅自动用国会的EMDP经费资助GE的F101 DFE项目。最后普惠还动用了“大杀器”，鼓动国会议员进行政治围攻。
国会议员的指责主要是：
1、战斗机发动机是重大项目，耗资巨大，空军应慎重；
2、空军将国会下拨的EMDP经费的90%给了GE，10%给了普惠，这有失公允；
3、空军没有经过招标就和GE签订发动机合同，有失“公平、公正、公开”的三公原则，要求国防部出面调停，并废除空军和GE的合同。
美空军参谋长艾伦将军给出的回应称：
1、空军和GE签订的合同是在F101核心机基础上进行技术改造，这是短时、耗费较少的一种方法。因为普惠F100糟糕的性能表现，空军不能不考虑长远发展问题；
2、为了空军的声誉和飞行员的安危考虑，普惠F100发动机的可靠性和维护性急需提升，而普惠的态度和解决方案让空军无法接受。、
3、普惠在F100项目获利颇丰，在F100和TF30两个项目上得到政府超过20亿美元的扶持，而GE仅为7亿美元。
图8、从航母上起飞的F-14
最终美国空军顶住了普惠和国会议员的重重压力，支持GE研发F101 DFE项目。此时传来新消息，普惠后院起火。1979年4月，普惠和两家供应商因合同发生纠纷，导致F100使用的锻件和轴承断货将近半年之久，这严重影响了发动机的交付，此次又为普惠的负面清单添了一笔。
GE的低姿态和高质量的服务得到了美空军上下的一致赞誉，一方面GE也集中研发力量进行技术攻关。1981年7月，美海军双发F-14换发F101X发动机，其留空时间和作战半径超过普惠TF30发动机的25%，整个性能指标都符合设计要求，GE初战告捷。
1981年8月，美国空军对F-15和F-16的发动机重新招标，并发出了信息征询函。1983年5月，美国空军向GE和普惠发出了正式合作建议征询书（RFP），要求他们标明发动机的整体性能、拟交付时间、技术支持条款、20年使用期的全寿命成本、竞标者的优势条件等。“一朝被蛇咬”的美国空军对RFP做了详尽的补充规定：
1、供应商提供的发动机，必须保证在服役的3年或1000飞行小时内没有重大技术故障，在此期间发生任何故障，供应商负责免费维护或更换。如需空军维护，供应商需要支付空军人工和材料费用；
2、发动机的核心部件（高压压气机、高压涡轮、燃烧室）至少服役8年或运行3000飞行循环没有重大故障，发动机推力不能低于额定值98%，耗油率不能超过5%。超出范围后，供应商需要免费维修或更换。
显而易见的竞争优势
不久后，GE和普惠相继给出了对RFP的正式回复。GE的标书不仅给出了较低的发动机整机费用，还有一系列的服务支持，他们用灵活的合作条款共空军选择。普惠的标书则给出的刚性条款，要么yes，要么no，缺乏商量的余地。其实，RFP的回复函一出，普惠和GE高下已现，“发动机战争”胜负已出。
美国空军F-15、F-16战斗机的选型工作告一段落，表面上看市场由GE和普惠两家分摊，实际上则是GE在此市场的大获成功，并由此奠定了在此领域的江湖地位。GE在F110发动机成功的基础上继续高举高打，依托F101核心机不断延伸产品线，例如民用客机的CFM56系列，轰炸机的F101乃至超音速战斗机的F110和F110-400系列。
一手导演“发动机战争”的美国空军和海军成为最大的赢家
普惠和GE通过竞争都使出浑身解数提供优质产品，让发动机的各个性能指标都超出F100原型机的1倍多！而整个发动机产品和备件以及服务费用仅为原来的50%。
初始阶段，社会舆论普遍认为“发动机战争”是空军督促普惠公司端正自己的态度，改进产品的手段。没有人会料到GE在此项目中大放异彩华丽逆袭，并一举获得美国空军军用发动机75%的订单数量，成为军用航发领域的绝对霸主。
美国空军也因次得出一条秘籍：所有重大项目的实施和产品的采购，都必须引入竞争机制，并持续不断维持良好的竞争环境，最大程度上保障和维护国家、军方的权利。
同样，这场让普惠败北的“发动机战争”给美国空军，乃至为我国航空发动机发展带来新的启示：
1、发动机的研制比飞机要困难很多，所需研发周期至少比飞机长3~5年；
2、全新设计的发动机不仅要追求推重比、耗油率等性能指标，还必须考虑发动机的可靠性、耐用性、安全性、部件成本、全寿命营运成本等；
3、引入竞争机制是获取最高发动机产品、最好服务、最好价格的最高方法。让事实和市场决定成败。
《邓式商业月刊》上登载的美空军的一名匿名将军的言论：历史比哲学要深刻的多。通过“发动机战争”，空军告诉承包商们一定要注意某些事件，他们一定会注意。事情就是如此。
图9、卷土重来的普惠拿下了F-22和F-35发动机订单
普惠虽然在“发动机战争”中显得异常悲情，但是F100项目给了普惠公司更为珍贵的教训，尤其在空气动力、材料、冷却和涂层等技术的进步影响深远。最重要的一点是教会了普惠如何在国际市场上参与竞争和生存。
正如这个系列的名字“航空大败局”，商场如战场，胜败乃兵家常事。“发动机战争”只是漫长发展史中的一局而已，普惠人借用二战时丘吉尔关于法国认为敦刻尔克大撤退之后英国坚持不了多久的评论。世界将预测GE将会拧住“鹰”的脖子，就像抓小鸡一样。抓住了某只小鸡儿！某个脖子！