国产大飞机跳动的“上海心”
2018-06-11姜浩峰
姜浩峰
“近日,我国自主研制的大客發动机验证机(CJ-1000AX)首台整机在上海点火成功。”一则短短的产业动态消息,由国家工业和信息化部装备工业司发布在官网上,似乎没有引起太多关注。
然而,这恰恰是一次非凡的点火,意义极其重大!
恰如CJ-1000AX的研发者中国航发商用发动机有限公司在网站首页所挂出的“使命与愿景”所言——“成为商用航空发动机全球主制造商之一”这家位于上海莲花南路3998号的企业的梦想,是让国产大飞机跳动“上海心”,甚至成为全球有影响力的商用航空发动机供应商。
点火,意味着什么?
航空发动机被誉为制造业领域“皇冠上的明珠”。看似并不十分巨大的发动机,实则完全可以看出一个国家的工业综合实力。
目前世界上能够造出商用级别航空发动机的,无非美国通用电气、英国罗尔斯·罗伊斯和美国普拉特·惠特尼,顶多再算上法国赛峰旗下的斯耐克玛。如今世界上主要的客机生产厂商——波音、空客,包括巴西航空工业公司、庞巴迪等等,在发动机领域几乎都是向这几家订货,中国商飞也是如此。
航空发动机行业具有高技术、高投入、高风险、高壁垒的特性。目前,研发普通单台发动机的投入在10亿到30亿美元,时间周期为10年到15年。从1960年代开始,围绕三四家航空发动机巨头,全球此行业的主要制造商和供应商不超过25家。
中国为何在可以在国际市场买到发动机的情况下,发展国产大客机发动机?
2016年,国家制造强国建设战略咨询委员会公布的一组数据,给出了国产大客机发动机一旦研发成功,可在商业领域获得的好处——“未来十年,全球涡扇、涡喷发动机累计需求总量将超7.36万台,总价值超4160亿美元;涡轴发动机累计需求总量超3.4万台,总价值超190亿美元。”同时,“国内干线客机对大型涡扇发动机的市场累计需求总量超6000台,总价值超500亿美元。”
如果仅仅是为了在4000多亿美元,甚至仅是500亿美元的市场中分一杯羹,那么如今发展国产大客发动机,在时间上来说是非常紧张的。CFM56当年花费七八年时间才得以走向市场。即便具有后发优势,国产大客发动机也不可能一蹴而就。换言之,中国即使想在这十年周期内分得航空发动机的一杯羹,也不会分到很多。
但中国人仍然要去研发国产大客发动机,因为自己拥有这一制造能力,与受制于人,完全是两个概念。
CJ-1000AX首台发动机验证机整机在上海点火成功,标志着中国大中型商用航空发动机制造跨进了一个新纪元。此前,航空发动机是“卡脖子”瓶颈,这一次中国航发商用发动机有限公司加快了核心技术攻关,抢占了产业制高点。国产大客发动机有朝一日能被国际市场所接受,其意义比之C919乃至CR929进入航空公司服役不遑多让。
一个台阶一个台阶的攀登
提及中国的大型客机发动机,许多人会想到1979年定型的国产涡扇-8发动机。涡扇-8发动机就是在上海研发出来的。其作为为国产大飞机运-10配套的发动机,曾是运-10的“心脏”之一,先后飞到北京、乌鲁木齐、郑州、合肥、广州、昆明、成都、拉萨等地,累计试飞130次,飞行时间170小时,各项性能达到设计指标。
但随着运-10的下马,涡扇-8项目亦下马。原因是多方面的,但根本的一个原因在于——造得出能够使用的飞机和发动机,并不意味着投入商用能够赚钱。
二十年弹指一挥间。国产大型客机C919项目上马,为国产大飞机配备“中国心”,发展出国内的航空发动机供应商,成了题中之义。
2009年1月18日,由中国航空工业集团公司与上海烟草集团有限责任公司、上海电气(集团)总公司、上海国盛(集团)有限公司共同出资组建中国航发商用航空发动机有限责任公司,简称“中国航发商发”。
在选择国外发动机生产商为C919服务的同时,国产大客机发动机验证机项目启动,然后开始了一个台阶一个台阶的攀登。
2013年由概念设计阶段转入初步设计阶段。2016年7月4日和5日,工业和信息化部在上海组织召开大型客机发动机验证机项目初步设计评审暨转入详细设计阶段会议。由中国工程院院士刘大响担任主任的评审委员会经过两天的认真质询、评审后认为,大型客机发动机验证机项目初步设计阶段研制工作已基本完成,形成工程图7800余张,技术报告2700余份,完成部件系统试验423项,根据试验结果完成工程图优化2300余张,更新技术报告500余份,发动机总体技术方案合理可行,达到了既定目标,可以转入详细设计阶段。
2016年12月,中国航发商发与中国商用飞机有限责任公司签订C919飞机系列动力装置意向书,被正式确认为C919飞机国内动力装置提供商。
2017年4月,中航发向中国民用航空适航审定中心递交了为国产大飞机配套的唯一国产动力CJ-1000A项目适航工作联系函。
半年多之后,2017年12月,CJ-1000A首台整机完成装配。该发动机直径1.95米,长3.29米,包含风扇/增压级、核心机、低压涡轮和附件传动机匣装置,由近35000个零组件组成。
2018年3月30日,其在上海临港总装试车台完成了全部调试工作。4月3日通过了试验前评审,之后落实专家代表提出的各项意见建议后,首次点火,一次成功。
从2013年之前的概念设计阶段,到如今点火成功,开始整机初步性能摸底试验,中国航发商发遵循“主制造商-供应商”研制模式,积极拓展国内外供应商资源网络,依托中国航空研究院上海分院构建产学研协同创新体系,目前已有110多家全球合作伙伴参与中国商用航空发动机产业,涉及产品研发、制造、原材料以及试验测试等领域。
融入世界,未来,将有可能让中国航发商发成为国外飞机制造企业的供应商吗?目前看,一切皆有可能。
摘自《新民周刊》