原標(biāo)題:困擾中國多年僅次于核武器的第二大軍事敏感技術(shù),，終于有盼頭了,！

文｜徐秉君瞭望智庫特約軍事觀察員

據(jù)央視報道,，近日網(wǎng)上曝光了新一架殲-20原型機(jī)編號2021,。據(jù)軍事專家傅前哨分析，新一架殲-20原型機(jī)驗(yàn)證的很可能是其新的國產(chǎn)動力裝置,。

對此,，廣大中國網(wǎng)民很激動——“國產(chǎn)隱身戰(zhàn)機(jī)終于換裝‘中國心’”、“中國戰(zhàn)機(jī)終于治好了‘心臟病’”,！

網(wǎng)絡(luò)流傳的疑似換裝新型發(fā)動機(jī)的殲20驗(yàn)證機(jī)試飛動圖

在此之前網(wǎng)絡(luò)流傳的疑似換裝新型發(fā)動機(jī)后的殲20驗(yàn)證機(jī)尾部特寫

新型飛機(jī)在研制過程中更換發(fā)動機(jī)是很司空見慣的事,，美國的F-22，俄羅斯的蘇-57在研制過程中也都更換了新型發(fā)動機(jī),。

那么,，為什么殲-20“換心”卻格外引人關(guān)注呢？

可以說,，中國航空工業(yè)發(fā)展歷程,，是一部與“心臟病”作斗爭的血淚史。放眼世界,，歐美當(dāng)年是如何跨過這道“門檻”的,？我們能從發(fā)達(dá)國家那里獲得哪些經(jīng)驗(yàn)？今后,，我們應(yīng)該如何保障“中國心”強(qiáng)勁跳動,、為中國航空提供核心驅(qū)動力呢？

1

大國才能玩的起的游戲

航空發(fā)動機(jī)是飛機(jī)的“心臟”,，是航空產(chǎn)業(yè)和飛行器的源動力,，對國防和工業(yè)體系意義巨大。

對此,，日本通產(chǎn)省的表述非常形象：計算單位重量產(chǎn)品所能創(chuàng)造的價值,，船舶為1、小汽車為9,、電子計算機(jī)為300,、噴氣客機(jī)為800，而航空發(fā)動機(jī)所能創(chuàng)造的產(chǎn)值高達(dá)1400,！

航空發(fā)動機(jī)的重要程度一目了然,。

因?yàn)樵O(shè)計復(fù)雜、制造困難,，它被譽(yù)為是“現(xiàn)代工皇冠頂上的明珠”,。

我們來舉個例子，蘇27的AL-31渦扇發(fā)動機(jī)是第三代戰(zhàn)斗機(jī)的代表型號,，其最大加力推力是12.5噸,，2臺AL-31可推動蘇27以超過2倍音速飛行。

但是,，AL-31的風(fēng)扇直徑不到900毫米,，渦輪直徑不到300毫米。

這么小尺寸的風(fēng)扇和渦輪，要時刻承受著12.5噸的力,。

這強(qiáng)度相當(dāng)于一個人用喉嚨頂著鋼槍推動汽車,。

只是，人推汽車是慢慢挪動,，而渦扇發(fā)動機(jī)要推動飛機(jī)以2倍音速飛行,，各部件要承受住異常嚴(yán)酷的高溫高壓考驗(yàn)。

正因如此,，航空發(fā)動機(jī)的研發(fā)向來只能是大國游戲——環(huán)顧當(dāng)今世界,，能自行制造第三代戰(zhàn)斗機(jī)的國家和地區(qū)有12個，能自行制造核武器的國家有9個,，而能自行制造高品質(zhì)航空發(fā)動機(jī)的國家,，只有5個。

我國裝備的蘇-27戰(zhàn)機(jī)

2

從“拿來主義”到自食其力

在航空發(fā)動機(jī)研發(fā)領(lǐng)域,，即便是美英俄這樣的“第一梯隊”國家,，也曾走過超出常人想象的艱難道路。

眾所周知,，美國在該領(lǐng)域技術(shù)最為先進(jìn),。但是，最初,，它也是一個“蹣跚學(xué)步的嬰孩”,。

照搬英德

二戰(zhàn)前，在噴氣推進(jìn)研究方面,，德國和英國最厲害,！

尤其值得一提的是,，當(dāng)時,，德國對軸流式噴氣發(fā)動機(jī)的研制取得了突破性進(jìn)展，在二戰(zhàn)中就進(jìn)入了實(shí)用階段,。

美國很著急,。怎么辦？“拿來主義”,！

參戰(zhàn)后,，憑借同盟關(guān)系，美國政府從英國直接拿到了惠特爾離心式噴氣發(fā)動機(jī)的相關(guān)技術(shù),。

憑借這種新的動力系統(tǒng),，貝爾公司開發(fā)出美國第一款噴氣式飛機(jī)——P-59戰(zhàn)斗機(jī)。

美國第一款噴氣式飛機(jī)P-59戰(zhàn)斗機(jī)

二戰(zhàn)后,，在檢查德國航空研發(fā)機(jī)構(gòu)時,，其先進(jìn)的噴氣技術(shù)令美國人感到震驚。

為此，美國在獲取了大量的研發(fā)人才的基礎(chǔ)上,，以政府為主導(dǎo),，集中各界力量、整合各種資源,，搞起了噴氣式軍用飛機(jī),。

在此過程中，軍方始終積極介入和支持新發(fā)動機(jī)的研發(fā),。

自主突破

美國在“拿來”的過程中逐步認(rèn)識到航空發(fā)動機(jī)的重要性,，開始力求擺脫“仿制+改良”的模式，致力于自主技術(shù)研發(fā),。

在二戰(zhàn)期間,，美國的普·惠公司，幾乎沒有獨(dú)立研發(fā)噴氣發(fā)動機(jī)的經(jīng)驗(yàn),。

戰(zhàn)后,，普·惠決定制造英國羅·羅公司的尼恩發(fā)動機(jī)。

然而,，當(dāng)時噴氣發(fā)動機(jī)普遍存在四個重大缺陷：高油耗,、低推力、加速慢,、噪音大,，嚴(yán)重制約了實(shí)際應(yīng)用。

為了克服這些缺陷,，該公司于1946年作出重大決策：投入巨資建設(shè)新的研發(fā)機(jī)構(gòu)和相應(yīng)測試設(shè)施,，以追趕競爭對手。

英國的國寶級企業(yè)羅爾斯·羅伊斯公司

5年以后,，普·惠公司研制出雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)J57,，把推力提高了一倍多，油耗率也大大降低,。

J57的成功,，不僅為美國的B52、F-100,、F-101,、F-102、KC-135等多種戰(zhàn)機(jī)和轟炸機(jī)及加油機(jī)提供了動力,，而且,，J57的商用型JT3還成為波音707的動力，直接促成了遠(yuǎn)程軍用/商用運(yùn)輸機(jī)的大發(fā)展,。

換言之,，J57奠定了美國在噴氣發(fā)動機(jī)領(lǐng)域領(lǐng)先地位的第一塊基石。

3

“美國心”如何止住了痛？

在很長一段時間里,，“美國心”也“很痛”,。

比如，通用電氣研制的J79,，是世界公認(rèn)的最重要,、最具革命性的一款噴氣發(fā)動機(jī)。

然而,，在研發(fā)起步階段,，J79這顆“心臟”也曾面臨難產(chǎn)的窘境。

發(fā)動機(jī)研發(fā)進(jìn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上飛機(jī)出新品的速度,。

XF—104閃亮登場時,，它的標(biāo)配“心臟”J79還沒出世，不得不拿J65-B-3發(fā)動機(jī)來代替,。

可是,，J65-B-3根本hold不住原設(shè)計的2倍音速，只勉強(qiáng)達(dá)到馬赫數(shù)1,。這事使那時候的美國航空成了笑柄,。

后來，隨著一系到技術(shù)突破,，J79獲得了成功,，給F-104、以色列“幼獅”,、F-16出口型等戰(zhàn)機(jī)提供了強(qiáng)勁動力,，進(jìn)一步奠定了美國噴氣發(fā)動機(jī)工業(yè)的全球領(lǐng)先地位。

不僅如此,，美國普·惠F100-PW-100發(fā)動機(jī),，也曾令F-15戰(zhàn)機(jī)“很心痛”。

F100-PW-100發(fā)動機(jī)

1972年,，該型發(fā)動機(jī)首次裝備F-15,。初期，出現(xiàn)了損耗過快,、壓氣機(jī)失速、以及加力點(diǎn)火困難等一大堆難纏的問題,，導(dǎo)致大批飛機(jī)“趴窩”,。

直到14年后，1986年,，上述問題才得以妥善解決,。

美國航空發(fā)動機(jī)工業(yè)，之所以能克服重重困難、走在世界前列,，與重視預(yù)先研究是分不開的,。

現(xiàn)役裝備必須考慮技術(shù)風(fēng)險，預(yù)先研究是一個“試錯”的過程,，其意義在于發(fā)現(xiàn)新技術(shù)中可能存在的風(fēng)險,，從而克服風(fēng)險。

然后,，將有價值的技術(shù)儲備下來,，推動其進(jìn)入實(shí)用階段。

但是,，由于前沿技術(shù)的不確定因素較多,，因此，預(yù)研失敗概率很高,，投資風(fēng)險也大,。

可貴的是，美國人頂住了這種壓力,，允許“失敗”,，并且，不放棄失“失敗”,。

就這樣,，一些“失敗”了的項(xiàng)目起死回生了。

如通用電氣的YF120,，它在F-22動力競標(biāo)中敗北,，但因?yàn)槊绹蛙姺降闹С趾秃亲o(hù)，沒有死掉,。

YF120失利的重要原因是采用了太多新技術(shù),，缺乏足夠的驗(yàn)證。

軍方并未就此放棄,，而是通過IHPTET（綜合高性能渦輪發(fā)動機(jī)技術(shù)）項(xiàng)目與通用電氣展開合作,，幫助YF120的諸多先進(jìn)技術(shù)走向成熟。

F22戰(zhàn)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)動力F119發(fā)動機(jī)正在測試

在IHPTET計劃支持下,，普·惠和通用電氣等企業(yè)開發(fā)和驗(yàn)證了一大批先進(jìn)的核心機(jī)技術(shù),，其中涉及渦扇、渦軸以及用于武器的小型一次性噴氣發(fā)動機(jī)等諸多領(lǐng)域,。

通過這項(xiàng)計劃,，美國的航空噴氣發(fā)動機(jī)預(yù)研技術(shù)始終跟現(xiàn)役技術(shù)保持著合理的時間間隔，互相配合,、互為依托,，從而確保了技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢,。

4

“中國心痛”的四大病因

美國國家關(guān)鍵技術(shù)部計劃說明書上這樣寫道：

“航空發(fā)動機(jī)是一個技術(shù)精深得使新手難以進(jìn)入的領(lǐng)域，它需要國家充分開發(fā),、保護(hù)并充分利用該領(lǐng)域的成果,，需要長期的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)積累，以及國家大量的投入,?！?/p>

確實(shí)，航空發(fā)動機(jī)作為尖端技術(shù),，僅憑行業(yè)部門的研發(fā)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的——如果沒有國家的戰(zhàn)略規(guī)劃,、大量投入、長期的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)積累,、以及核心技術(shù)保護(hù)和充分利用其成果,，要想一蹴而就是不可能的。

回首中國,，航空發(fā)動機(jī)也一直是困擾中國飛機(jī)的“心臟病”,，我們的問題主要在于：

第一，缺乏戰(zhàn)略規(guī)劃布局,。

建國初期,，國家將有限的資金用于研發(fā)兩彈一星，以在總體上解決國家最緊迫的安全問題,。

在航空領(lǐng)域的投入總體上來看缺口較大,，只能用有限的資源解決最急迫的問題，缺乏戰(zhàn)略規(guī)劃布局,。

因此,，在很長一段時間內(nèi)，我國航空發(fā)動機(jī)都是“應(yīng)急之作”,，長期處于測繪仿制和改進(jìn)改型階段,。

第二，受研發(fā)生產(chǎn)的機(jī)制限制,。

發(fā)達(dá)國家的普遍做法是：根據(jù)未來航空動力的需求,，預(yù)研相應(yīng)的航空發(fā)動機(jī)。他們設(shè)計飛機(jī)時,，通常是以已有的航空發(fā)動機(jī)作為動力依據(jù),。

而我國在飛機(jī)研制過程中，因沒有現(xiàn)成的航空發(fā)動機(jī)與之匹配,，所以,，一般都是新飛機(jī)和航空發(fā)動機(jī)同時立項(xiàng)。

航空發(fā)動機(jī)技術(shù)極為復(fù)雜,，研制周期往往長于飛機(jī),。

這樣一來，我們的飛機(jī)設(shè)計完成了,，卻沒有相應(yīng)的發(fā)動機(jī),。

為了保證飛機(jī)的研制進(jìn)度，通常采取引進(jìn)國外同類發(fā)動機(jī)以解燃眉之急,。

當(dāng)新機(jī)有了替代品之后,，原立項(xiàng)的發(fā)動機(jī)便終止研制或下馬，形成了“立項(xiàng)-下馬-再立項(xiàng)-再下馬”的“怪圈”,。

第三,，缺乏技術(shù)儲備。

航空發(fā)動機(jī)是一個國家綜合國力,、工業(yè)基礎(chǔ)和技術(shù)水平的集中體現(xiàn),。

建國初期，我們的工業(yè)基礎(chǔ)可謂“一窮二白”,，更談不上任何技術(shù)儲備,。

我國在航空工業(yè)起步階段，走的測繪仿制道路,，“照葫蘆畫瓢”,，許多關(guān)鍵問題只“知其然不知其所以然”。

在具體研制過程中,，“頭痛醫(yī)頭,，腳痛醫(yī)腳”，未能形成系統(tǒng)研究機(jī)制,。

第四,，未能集中力量在關(guān)鍵問題上實(shí)現(xiàn)突破。

上世紀(jì)七八十年代,，為了解決長期困擾的飛機(jī)動力問題,，我國曾先后投入仿制和研制渦噴-15、渦扇-6,、渦扇-8,、等多型號航空發(fā)動機(jī)。

應(yīng)該說,，在當(dāng)時,，無論是投資還是立項(xiàng)，我們都是盡了最大努力的,。

為什么這些項(xiàng)目都沒有搞成呢,？就是因?yàn)楫?dāng)時雖然整體投入相當(dāng)可觀，但多項(xiàng)目同時開展,，不僅造成研制資源分散,，而且也嚴(yán)重影響了整個發(fā)動機(jī)研制的進(jìn)程,。

在很長一段時間離，我們都沒有能夠把有限的資源形成合力去解決關(guān)鍵問題,。

5

徹底治愈“心臟病”!

建國以來,，我國與西方發(fā)達(dá)國家的各項(xiàng)合作早已證明：世界先進(jìn)技術(shù)、特別是核心技術(shù)是買不來的,。

我們必須要立足于自力更生,，徹底根治中國飛機(jī)的“心臟病”!

變革，從國家戰(zhàn)略高度開始頂層架構(gòu),。

航空發(fā)動機(jī)是國家尖端技術(shù)和科技水平的集中體現(xiàn),，因此，一方面,，必須要從國家層面,、從戰(zhàn)略高度給予高度重視，把發(fā)展航空發(fā)動機(jī)列為國家重點(diǎn)項(xiàng)目發(fā)展戰(zhàn)略,；另一方面,，從體制上實(shí)行重大變革，著眼于頂層設(shè)計,，建立科學(xué)專業(yè)高效的組織架構(gòu),。

2016年8月28月，中國航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)公司的成立,，標(biāo)志著中國航空發(fā)動機(jī)研制發(fā)展已完成重大變革,，并把創(chuàng)新發(fā)展航空發(fā)動機(jī)上升為國家意志。

目前,，航空發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)“兩機(jī)”專項(xiàng),，已被列入“十三五”規(guī)劃綱要中我國計劃實(shí)施的100個重大工程及項(xiàng)目。

但是,，這僅僅是邁出了第一步,，要達(dá)到實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)自主研發(fā)和制造生產(chǎn)等目標(biāo)，我們?nèi)匀幻媾R著艱巨的挑戰(zhàn),。

投資,，把好鋼用在刀刃上。

毫無疑問,，航空發(fā)動機(jī)已成為位于人類工業(yè)能力頂端的“巨型系統(tǒng)”,，這必須要有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力作為支撐。

優(yōu)秀的航空發(fā)動機(jī)都是“燒錢貨”,。

上世紀(jì)90年代,，F(xiàn)-100-PW-229的價格是350萬美元；F-119則是1003萬美元,。

到了21世紀(jì),，研制費(fèi)用更是高得驚人,，通用電氣F100發(fā)動機(jī)研制費(fèi)用約為4.482億美元，F(xiàn)-35發(fā)動機(jī)的研制投資則達(dá)到了84億美元,。

一款發(fā)動機(jī)天文數(shù)字的投資,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了許多國家單一項(xiàng)目的投資能力,。

測試中的F135發(fā)動機(jī)

中國在改革開放以后,，在航空發(fā)動機(jī)研發(fā)方面的投入不斷加大。

從現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)規(guī)模來看,，中國具備了持續(xù)研發(fā)航空發(fā)動機(jī)的實(shí)力和條件,。但是，面對軍航和民航不斷擴(kuò)大的強(qiáng)勁需求,，我們也面臨著巨大的挑戰(zhàn),。

如何讓有限的投入產(chǎn)生最大的投資效果？這是決策者必須要慎重考慮的問題,。

在投資規(guī)模上和項(xiàng)目管理上,，要多項(xiàng)目并行，更要注意多項(xiàng)目管控上的先后順序問題,。

我們要集中力量在重點(diǎn)型號及核心技術(shù)上實(shí)現(xiàn)率先突破,，進(jìn)而不斷增加技術(shù)積累，并延續(xù)發(fā)展到其它項(xiàng)目,，實(shí)現(xiàn)累進(jìn)式高效發(fā)展,。

創(chuàng)新，著眼于在核心技術(shù)上尋求突破,。

今天,，中國航空發(fā)動機(jī)要拿出當(dāng)年“兩彈一星”的精神，集中力量對有決定性影響的核心技術(shù)進(jìn)行攻堅,，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,。

要知道，核心技術(shù)突破的意義不僅限于航空發(fā)動機(jī)本身,，更在于核心技術(shù)的拓展和延伸,。

舉個例子，憑借空軍投資以及GE9技術(shù)驗(yàn)證機(jī)和GE13核心機(jī),，美國通用電器公司研發(fā)出了F101發(fā)動機(jī),，應(yīng)用于B-1“輕騎兵”轟炸機(jī)。

隨后,，以F101核心機(jī)為基礎(chǔ),，通用電氣發(fā)展出了F110和F118兩款渦扇發(fā)動機(jī)。前者應(yīng)用于F-14B/D,、F-16C/D,、日本F-2等多型戰(zhàn)機(jī),，并成為普·惠F100的競爭對手；后者則成為美空軍B-2隱形轟炸機(jī)的航空動力,。

接著,，通用電氣公司又向商業(yè)領(lǐng)域拓展，大膽拿出F101核心機(jī)技術(shù)與法國合作,，開發(fā)出CFM56高涵道比渦扇發(fā)動機(jī),，應(yīng)用于A320系列，A340,、B737,、DC-8-70系列等大型商用客機(jī)，累計制造30000臺,，創(chuàng)造了非?？捎^的商業(yè)價值。

搭載CFM56發(fā)動機(jī)的波音737-800客機(jī)

不僅如此,，通用電氣又以J79為基礎(chǔ),，改進(jìn)發(fā)展出LM2500型和LM6000型船用燃?xì)廨啓C(jī)，廣泛應(yīng)用于各類軍艦,、航空母艦,、軍用兩棲艦船、以及游輪和多種商用運(yùn)輸船,，具有極其豐富的潛在應(yīng)用價值,。

美國阿利伯克級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦的LM2500燃?xì)廨啓C(jī)就是從J79核心機(jī)發(fā)展而來

不過，航空發(fā)動機(jī)是當(dāng)今世界上最復(fù)雜,、多學(xué)科集成的工程機(jī)械系統(tǒng),，它的發(fā)展不可能一蹴而就。

國產(chǎn)發(fā)動機(jī)成熟,，殲20換發(fā),，只是中國航空工業(yè)追趕世界最先進(jìn)水平的一個開始。

未來,，會有更多飛機(jī)搭載更強(qiáng)大的“中國心”一飛沖天,。

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