讓普惠大意失荊州的「發動機戰爭」：痛定思痛後獨享F22、F35大單

圖2、普惠公司的商標

緣起美空軍戰機的慘敗

上世紀越南戰爭時期，美國海軍和空軍發現自身的飛機裝備已遠落後於世界先進水平。在美國和北約的戰鬥中，戰損比達到1:2.5，這使得美軍開始重新評估自身的作戰力。1965年，美空軍向國防部發出了研製F-X先進戰鬥機的報告，以取代夕陽西下的F-4「鬼怪」。美國海軍也不甘寂寞，同樣向國防部申請新型戰鬥機。於是乎雙方的嘴仗打得比煉鋼爐都火熱，在關鍵飛機的性能條件上都不願讓步。

真正讓美軍痛定思痛下定決心的還是在1967年的一次蘇聯航空裝備博覽會上。美軍代表團被米格-23和米格-25的優異表現目瞪口呆，他們清楚如果發生空中格鬥，自身裝備的飛機只有當「靶機」的份。隨即，美國國防部作出裁決，同意空軍和海軍主導各自的戰鬥機項目，於是下了F-15和F-14的雙黃蛋，但前提是雙方必須聯合定義並使用相同的動力系統。

圖3、引起美軍極大震動的米格-25

但顯然美國國防部低估了空軍和海軍的角力力度，在選型上雙方各自頂牛。在國防部「不決定，就掀桌子散夥」的威脅下，雙方終於達成一致。為了抗衡蘇聯的米格-23、-25，空軍的F-15被定義為第三代雙發重型超音速戰鬥機。

1968年9月，美空軍發布F-15招標書，其中主要指標有：

1、馬赫數0.9、高度9150米處高過載激動飛行時，機翼不產生抖振；

2、洲際轉場；

3、擔任操作各種武器執行任務；

4、機體通過1.6萬飛行小時疲勞試驗，使用壽命不低於4000飛行小時；

……

該項目吸引了八家飛機製造商來競標，美軍方發現在之前的項目工程中，某些承包商在得到經費的撥款後，一味的追趕進度而放棄了對質量的把控，將不成熟的產品或者技術直接應用到產品中，產品合格率大幅下跌，最終導致整個項目的超期和預算的超值，最嚴重時甚至導致整個項目的失敗。對此美國軍方採用了新的規則：將整個項目分為不同的時間節點，在規定的節點內通過驗收才能開始新階段的工作，承包商也是按段收費，這能大為提升整個項目的效率。1969年12月，麥道公司獲取了空軍原型機的製造合同，而格魯曼公司則摘得海軍F-14項目。

接下來是發動機的選型，當時美國最先進的發動機推重比在6：1，美軍通過對蘇聯戰鬥機的評估得出結論，新型發動機的推重比不能低於8:1，理想狀態達到10:1，強勁的性能是戰鬥機高機動性的基礎保障。發動機選型製造商方面則沒有那麼多的選擇，勢均力敵的選項只有普惠和GE。

GE拿出的方案以GE1核心機為藍本，設計新型的驗證機。普惠則以JTF22核心機為方案進行競標。發動機選型委員會認為GE的結構和控制系統雖然占優，但是風扇設計存在較大不確定因素；普惠雖然設計重量較重，但其發動機和進氣道兼容性的設計理念更得委員會青睞。1970年3月，普惠拿下了價值2.75億美元的大單，空軍編號為F100，海軍編號為F401，普惠一時間風光無兩。

圖4、搭載普惠發動機的F-15

發動機項目帶給普惠的卻是春風得意下的馬失前蹄

F100進入工程研製階段後，普惠不久就發現實際成本嚴重超支，空軍為此追加1.2億美元資金。根據合同要求，1972年2月普惠必須完成F100的初步飛行狀態試驗、60小時持久試車試驗，次年2月份完成軍機取證試驗。出師不利的普惠在兩個項目中分別拖延了10個月和4個月，與此同時，普惠還要求減少F100和F401的部分部件試驗以滿足時間限制，軍方為了避免技術風險，表示寧願推遲時間也不能降低測試標準和程序。

美國軍機取證試驗規定，製造商需要對發動機的核心機和關鍵部件進行單獨試驗，以確保達標。普惠公司則認為，為了節約經費和時間，只需對整機進行試驗，個別部件採取抽樣的方式即可。普惠修改的試驗計劃也將測試時間大幅縮減，例如將風扇試驗由900小時縮水至488小時，燃燒室試驗由900小時縮水至400小時，高壓壓氣機試驗從1290小時縮減至804小時。

然而，普惠研發海軍型F-401發動機的過程中遭遇最尷尬的不是時間拖延和試驗標準降低，而是質量問題。比如鈦合金材料著火、第四級渦輪盤失效、風扇靜子彎曲、第一級風扇葉片顫振……普惠投機取巧的行為讓美海軍大為火光，他們對頻出的技術問題更為有苦難言。承擔F-14研發任務的格魯曼公司也遭遇技術攻關和經費超支等問題，這一「神」助攻直接導致美國海軍決定擱置F-14計劃。

圖5、普惠F100試車圖

普惠手裡僅剩下F100項目，不過它會取得成功嗎？

美海軍取消F401項目後，使得普惠分攤到單台發動機的研發和製造成本飆升。普惠向美空軍打報告，要求將F100發動機售價再提升三成。缺乏有效的競爭選擇，又有時間線的限定，美國國防部和空軍只得再度追加經費。

普惠F100的質量問題並沒有隨著重金的投入而得到有效解決，例如發動機鈦合金風扇葉片，其設計特性是在較輕重量的前提下滿足大載荷要求，但是試驗過程不盡人意，經常會發生斷裂、顫振現象，甚至導致轉子和靜子摩擦起火。普惠對此一籌莫展，始終沒有找到不增加葉片重量的前提下保證葉片的強度和剛度的方法。最後妥協的結果是——損傷包容，也就是在葉片發生斷裂甩出或者起火的時候，對發動機和飛機的前天部件不造成破壞性損傷。

普惠的態度大為突破了美國空軍的要求底線，要求普惠嚴格按照軍機取證規範進行試驗，並承擔F-15飛機研發延誤的責任，包括經濟賠償。事已至此普惠則打起了「太極拳」，並聲稱雙方簽訂的合同並沒有規定普惠公司一定嚴格按照軍機取證和規範完成所有部件的試驗，他們只需在交付狀態是完成整機試驗。

真實的測試結果並不像普惠的如意算盤那樣打得悅耳

1973年2月，普惠啟動首台F100發動機的軍機取證試驗，糟糕的是在150小時耐久性測試中，這台發動機沒有撐到90分鐘，風扇葉片和渦輪葉片相繼斷裂。另一台發動機在模擬高空試驗中，鈦合金風扇轉子葉片和靜子摩擦起火，這導致發動機發生爆破。

F100是首次採用模塊化結構設計的發動機，由5個模塊組成，每個均可單獨更換，整個研發過程歷時4年半，累計試驗9628小時。普惠過於追求發動機性能指標，渦輪進口溫度高達1400攝氏度，大量應用高強度重量比和耐高溫的合金材料，發動機的最大起飛推力高達6800千克力（不加力），最大加力推力達到11350千克力。

麥道公司按時研發出了F-15機體，普惠如果不能按時交付發動機整個項目均會推遲，這是多方都不願看到的場景。心急火燎的普惠採用密集的「試錯」法去應考，終於在1973年10月份完成150小時定性試驗。1974年9月，F-15原型機首飛，兩個月後在美空軍服役。

圖6、台架上的F100

普惠的「治標不治本」策略讓美空軍吃盡了苦頭

美空軍飛行員對F-15展現出來得優異性能讚不絕口，但是發動機「娘胎」裡帶的可靠性的問題並未得到解決。F100在研發中過於追求性能而輕視了可靠性和耐久性，過短的研發周期和匆忙的驗證過程都為以後的事故爆發埋下了伏筆。

F-15的陸續交付讓技術故障的發生呈指數級上升，首當其衝的便是F100發動機的喘振和空中停車，這通常是進入發動機核心機的空氣流量和核心機的吞吐力不匹配而導致，如果發動機不能及時調節空氣流量將會導致故障的發生。這時，飛行員只能重啟發動機才能解決這個問題。

美空軍資料顯示，1974年11月到1977年7月間，F-15戰鬥機在飛行時共發生223次空中停車故障，其中3/4是由於發動機打開加力燃燒室導致的。唯一值得慶幸的是F-15是雙發戰鬥機，不然就徹底成空中「鐵棺材」了。F-15的高故障率，讓飛行員們談機色變，他們自己設定了很多標準，比如不能快速加速、不能快速爬升、遠離飛行包線邊界點、少開甚至不開加力……飛行員起飛前都再三確認自動彈射裝置，當然還有上帝的保佑。

一再發生的故障讓美空軍高層苦不堪言，他們要求普惠徹底解決F100的安全隱患。然而「不上道」的普惠這次為了自己壯膽還拉上了律師，還想拿著合同和美空軍一條條理論。律師提出的建議是合同中並沒有專門提出發動機空中停車事例，而美空軍已經驗收完畢，從法律上講如果出現類似問題不應由普惠單方面負責。於是普惠帶著律師信心滿滿的找美空軍要求籤署新的補充合同，要求軍方撥專款解決此事，忍耐到極限的軍方高層將他們轟了出來……

空軍高層經歷此事後幡然醒悟，充分意識到將雞蛋放在一個「籃子」的被動，讓軍方更無法忍耐的是普惠的態度。普惠管理層在面臨重大技術問題的時候，想到的不是如何儘快解決問題，而是再敲一筆「竹槓」。美空軍高層最後達成一致意見——換掉普惠，更換F100。

圖7、GE F110

機會留給有準備的人，臥薪嘗膽的通用電氣發動了記入航發史冊的「發動機戰爭」

丟掉合同的GE並沒有灰心，而是埋頭研發。GE軍用發動機部的沃爾經理認為他們的F101擁有非常好的基礎條件，加以改造將會比F100擁有更好的競爭力，他利用GE的基金開發出了F101的衍生機型——F101 DFE。

1977年11月，GE航發總裁紐曼拜訪美國空軍戰術指揮部的迪克松將軍，並彙報了F101發動機的最新研發成果。迪克松聽完彙報後感到非常滿意，並提出GE能否提供滿足F-15使用的備選發動機。紐曼發現GE即將迎來歷史性機遇，他表示對普惠F100項目一直有關心，並為空軍的廣大指戰員表示擔憂，認為一旦發生空難事故不僅機毀人亡，美國空軍的顏面也將盡失。紐曼又將F101的技術特性介紹了一番，並提出在F101核心機的基礎上研發符合性能標準的發動機，這樣不僅縮短了研發周期還節省了研發經費。

迪克松認為紐曼是個好同志，懂得為國分憂，這更加堅定了替換普惠的決心。而空軍飛行員們早有此意，美空軍戰術會都開成了「保命研討會」，這讓很多訓練科目形同虛設。於是在美空軍司雷司令的授意下，GE正式逐鹿「發動機戰爭」。

普惠公司得知發動機項目被GE截了胡的消息感到異常暴躁，而此時他們不是用盡全力解決發動機的質量問題，而是時處渾身解數阻止GE入局。普惠指責空軍給GE的項目不合法、代價高昂，還指出空軍擅自動用國會的EMDP經費資助GE的F101 DFE項目。最後普惠還動用了「大殺器」，鼓動國會議員進行政治圍攻。

國會議員的指責主要是：

1、戰鬥機發動機是重大項目，耗資巨大，空軍應慎重；

2、空軍將國會下撥的EMDP經費的90%給了GE，10%給了普惠，這有失公允；

3、空軍沒有經過招標就和GE簽訂發動機合同，有失「公平、公正、公開」的三公原則，要求國防部出面調停，並廢除空軍和GE的合同。

美空軍參謀長艾倫將軍給出的回應稱：

1、空軍和GE簽訂的合同是在F101核心機基礎上進行技術改造，這是短時、耗費較少的一種方法。因為普惠F100糟糕的性能表現，空軍不能不考慮長遠發展問題；

2、為了空軍的聲譽和飛行員的安危考慮，普惠F100發動機的可靠性和維護性急需提升，而普惠的態度和解決方案讓空軍無法接受。、

3、普惠在F100項目獲利頗豐，在F100和TF30兩個項目上得到政府超過20億美元的扶持，而GE僅為7億美元。

圖8、從航母上起飛的F-14

最終美國空軍頂住了普惠和國會議員的重重壓力，支持GE研發F101 DFE項目。此時傳來新消息，普惠後院起火。1979年4月，普惠和兩家供應商因合同發生糾紛，導致F100使用的鍛件和軸承斷貨將近半年之久，這嚴重影響了發動機的交付，此次又為普惠的負面清單添了一筆。

GE的低姿態和高質量的服務得到了美空軍上下的一致讚譽，一方面GE也集中研發力量進行技術攻關。1981年7月，美海軍雙發F-14換髮F101X發動機，其留空時間和作戰半徑超過普惠TF30發動機的25%，整個性能指標都符合設計要求，GE初戰告捷。

1981年8月，美國空軍對F-15和F-16的發動機重新招標，並發出了信息徵詢函。1983年5月，美國空軍向GE和普惠發出了正式合作建議徵詢書（RFP），要求他們標明發動機的整體性能、擬交付時間、技術支持條款、20年使用期的全壽命成本、競標者的優勢條件等。「一朝被蛇咬」的美國空軍對RFP做了詳盡的補充規定：

1、供應商提供的發動機，必須保證在服役的3年或1000飛行小時內沒有重大技術故障，在此期間發生任何故障，供應商負責免費維護或更換。如需空軍維護，供應商需要支付空軍人工和材料費用；

2、發動機的核心部件（高壓壓氣機、高壓渦輪、燃燒室）至少服役8年或運行3000飛行循環沒有重大故障，發動機推力不能低於額定值98%，耗油率不能超過5%。超出範圍後，供應商需要免費維修或更換。

顯而易見的競爭優勢

不久後，GE和普惠相繼給出了對RFP的正式回復。GE的標書不僅給出了較低的發動機整機費用，還有一系列的服務支持，他們用靈活的合作條款共空軍選擇。普惠的標書則給出的剛性條款，要麼yes，要麼no，缺乏商量的餘地。其實，RFP的回覆函一出，普惠和GE高下已現，「發動機戰爭」勝負已出。

美國空軍F-15、F-16戰鬥機的選型工作告一段落，表面上看市場由GE和普惠兩家分攤，實際上則是GE在此市場的大獲成功，並由此奠定了在此領域的江湖地位。GE在F110發動機成功的基礎上繼續高舉高打，依託F101核心機不斷延伸產品線，例如民用客機的CFM56系列，轟炸機的F101乃至超音速戰鬥機的F110和F110-400系列。

一手導演「發動機戰爭」的美國空軍和海軍成為最大的贏家

普惠和GE通過競爭都使出渾身解數提供優質產品，讓發動機的各個性能指標都超出F100原型機的1倍多！而整個發動機產品和備件以及服務費用僅為原來的50%。

初始階段，社會輿論普遍認為「發動機戰爭」是空軍督促普惠公司端正自己的態度，改進產品的手段。沒有人會料到GE在此項目中大放異彩華麗逆襲，並一舉獲得美國空軍軍用發動機75%的訂單數量，成為軍用航發領域的絕對霸主。

美國空軍也因次得出一條秘籍：所有重大項目的實施和產品的採購，都必須引入競爭機制，並持續不斷維持良好的競爭環境，最大程度上保障和維護國家、軍方的權利。

同樣，這場讓普惠敗北的「發動機戰爭」給美國空軍，乃至為我國航空發動機發展帶來新的啟示：

1、發動機的研製比飛機要困難很多，所需研發周期至少比飛機長3~5年；

2、全新設計的發動機不僅要追求推重比、耗油率等性能指標，還必須考慮發動機的可靠性、耐用性、安全性、部件成本、全壽命營運成本等；

3、引入競爭機制是獲取最高發動機產品、最好服務、最好價格的最高方法。讓事實和市場決定成敗。

《鄧式商業月刊》上登載的美空軍的一名匿名將軍的言論：歷史比哲學要深刻的多。通過「發動機戰爭」，空軍告訴承包商們一定要注意某些事件，他們一定會注意。事情就是如此。

圖9、捲土重來的普惠拿下了F-22和F-35發動機訂單

普惠雖然在「發動機戰爭」中顯得異常悲情，但是F100項目給了普惠公司更為珍貴的教訓，尤其在空氣動力、材料、冷卻和塗層等技術的進步影響深遠。最重要的一點是教會了普惠如何在國際市場上參與競爭和生存。

正如這個系列的名字「航空大敗局」，商場如戰場，勝敗乃兵家常事。「發動機戰爭」只是漫長發展史中的一局而已，普惠人借用二戰時邱吉爾關於法國認為敦刻爾克大撤退之後英國堅持不了多久的評論。世界將預測GE將會擰住「鷹」的脖子，就像抓小雞一樣。抓住了某隻小雞兒！某個脖子！