這個(gè)世界上能自行制造大涵道大推力高性能民用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的國家只剩2個(gè)了（美英：GE 羅羅 普惠）
一、航發(fā)為什么這么難？
蘇27的AL-31渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)最大加力推力是12.5噸，2臺(tái)AL-31可推動(dòng)蘇27以超過2倍音速飛行。但AL-31的風(fēng)扇直徑不到900毫米，渦輪直徑不到300毫米；基本物理學(xué)原理，力是相互作用的，也就是說這么小尺寸的風(fēng)扇、渦輪反過來要時(shí)刻承受著12.5噸的力。形象一點(diǎn)說，大家應(yīng)該都看過壯漢用喉嚨頂著鋼槍推動(dòng)汽車的表演，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)也大概如此，只是壯漢推汽車是慢慢挪動(dòng)，而渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)要推動(dòng)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)。
另外，一臺(tái)用于超音速戰(zhàn)機(jī)的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)直徑一般僅1米左右、長度4米左右。以AL-31為例，這么小的一個(gè)圓筒狀物體，要塞進(jìn)4級(jí)風(fēng)扇、9級(jí)壓氣機(jī)、2級(jí)渦輪、可收斂-擴(kuò)張噴管、燃燒室、加力燃燒室，還要在之間安排冷卻空氣通道，周圍安裝燃油控制系統(tǒng)等。所以，設(shè)計(jì)、制造一臺(tái)高性能的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，可謂"螺螄殼里做道場"，難度極大。在世界范圍內(nèi)，掌握一流水平渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)的僅有英國羅·羅、美國普惠和通用3家公司，俄法兩國都屬于二流，這是一個(gè)真正的壟斷行業(yè)。
專業(yè)一點(diǎn)地描述，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)要達(dá)到更大推力、更低的油耗，首要的是提高增壓比、提高熱效率，渦輪前溫度是衡量熱效率的一個(gè)重要指標(biāo)。例如，第三代蘇27的AL-31發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪前溫度是1665K，而第四代F-22的F-119發(fā)動(dòng)機(jī)將這個(gè)指標(biāo)提高到了1977K；AL-31的渦輪前溫度尚在普通鋼材熔點(diǎn)之下，但F-119的已超出約200度。要在這樣高的溫度下正常工作，F(xiàn)-119的渦輪采用了第三代單晶空心葉片。具體什么是單晶空心葉片，在此很難展開描述，只能說一片面積僅幾平方厘米的葉片具有大量自由曲面、復(fù)雜的內(nèi)腔（用于進(jìn)氣冷卻），還要控制合金晶體生產(chǎn)連續(xù)一致，這需要極高超的精密鑄造工藝。俄羅斯、中國至今尚未或是剛展開單晶空心渦輪葉片的工業(yè)化制造。
F119 F22標(biāo)配動(dòng)力
而發(fā)動(dòng)機(jī)要提高推力與自身重量之比，還要將壓氣機(jī)和渦輪造得更輕巧。壓氣機(jī)和渦輪的傳統(tǒng)制造工藝是將葉片以榫頭、榫槽鎖緊的方式連接在葉盤上，但西方先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)已開始采用整體葉盤。即用電子束焊接等方法將單晶空心精鑄葉片固定在葉盤上，重量可比傳統(tǒng)工藝制造的降低30%。整體葉盤的制造工藝有10多種，但除了上述的美英3家航發(fā)巨頭，其它國家也還未能應(yīng)用于批量生產(chǎn)。
渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇遠(yuǎn)離燃燒室，熱負(fù)荷低，但它的氣動(dòng)效率也被繼續(xù)精進(jìn)。通用F-119和羅·羅瑞達(dá)900發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇都采用了寬弦葉片，其加工方法是將鈦合金毛坯用切削方法加工成兩半葉片，用真空擴(kuò)散焊成一整體空心葉身，最后超塑成極為復(fù)雜的曲面。這又是一種全新的加工工藝。這么說，美軍F-22A隱身戰(zhàn)機(jī)所采用的F-119渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)為例，它的6級(jí)壓氣機(jī)、2級(jí)渦輪全部采用帶空心單晶葉片的整體葉盤，3級(jí)風(fēng)扇則全部采用寬弦葉片，所以它的推重比達(dá)到10，在迎風(fēng)面積較小的情況下，最大加力推力超過15噸。所以，美軍F-22A隱身戰(zhàn)機(jī)能以1.7倍音速進(jìn)行超音速巡航；而中俄的四代機(jī)殲20、T-50只能暫時(shí)采用第三代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，要等待第四代發(fā)動(dòng)機(jī)研制成功，飛機(jī)才能真正完成研制。
凱特王妃為羅羅公司發(fā)展的寬弦葉片宣傳
二、中國航發(fā)水平為何與世界一流水平如此之大
我國軍事工業(yè)以蘇聯(lián)技術(shù)援助起家，擅長逆向仿制，在過去解決了多個(gè)領(lǐng)域的"有無"問題，甚至有輕武器專家以"山寨之王"自居。對(duì)于很多一般裝備，逆向仿制即便"不知其所以然"，也至少做到"知其然"。（一汽在總結(jié)紅旗轎車發(fā)展歷程時(shí)，曾驕傲地回憶起將一國內(nèi)克萊斯勒轎車分解為2000多個(gè)零件，由全廠工人根據(jù)自身特長“認(rèn)領(lǐng)”回去仿制的經(jīng)歷，再看看紅旗轎車的現(xiàn)狀……）
但渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)這個(gè)"工業(yè)王冠"，應(yīng)用有各種新理論、新材料、新工藝，要做到"知其然"都難，可以說是無法簡單復(fù)制的。甚至，在沒有操作手冊的情況下，要將渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)正確拆開都困難。例如，我們非常熟悉的CFM-56，其使用在波音737、空客A320這些主流商業(yè)客機(jī)上，是世界上使用范圍最廣的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)之一，但是拆解CFM-56的難度仍然很大，幾平方厘米的葉片上分布著許多小孔，這些孔隙的作用是散熱的，小孔的位置設(shè)置極為講究，是根據(jù)氣路走向而定的……因此CFM-56的維護(hù)都是由專業(yè)公司來完成的。
即便是能制造出各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件，但是在裝配上仍然需要技術(shù)、工藝支撐，同一生產(chǎn)線上制造出來的不同批次發(fā)動(dòng)機(jī)都存在差別，推比相差甚至可以達(dá)到0.2。隨著推比達(dá)15以上的發(fā)動(dòng)機(jī)開始研制，各種新材料被大量應(yīng)用，發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，對(duì)加工工藝要求也更高。你要仿制別人的新型發(fā)動(dòng)機(jī)，所要花的時(shí)間可能比自己從零開始研發(fā)還要多，而且仿制產(chǎn)品的性能還很可能不及原型機(jī)。
這方面我國是有慘痛教訓(xùn)的，例如"太行"渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其核心機(jī)就源于CFM-56，太行發(fā)動(dòng)機(jī)在05年完成設(shè)計(jì)定型，但n年過去了仍然問題不斷，只用在雙發(fā)的殲11戰(zhàn)斗機(jī)上。單發(fā)的殲10戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性要求高，直到殲10B/C量產(chǎn)，殲10系列戰(zhàn)機(jī)仍只能采用俄制AL-31FN系列發(fā)動(dòng)機(jī)。
從科研體制來看，我國以前航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)是跟隨型號(hào)的，即要研制一款飛機(jī)，才會(huì)去研發(fā)一款配套的發(fā)動(dòng)機(jī)；飛機(jī)如果下馬了，發(fā)動(dòng)機(jī)也就隨之下馬了。但美英等發(fā)達(dá)國家，發(fā)動(dòng)機(jī)與飛機(jī)研發(fā)基本是分開的，發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)的研發(fā)提前很多。例如，美國F-22戰(zhàn)機(jī)所用的F-119發(fā)動(dòng)機(jī)屬于第四代發(fā)動(dòng)機(jī)，但美國的核心機(jī)技術(shù)已發(fā)展到第六代，用于接替F-119的第五代發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)也已制造出來。
美第五代發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)已經(jīng)問世了
但正因?yàn)殡y 沒有任何捷徑可走 才更要完全自主研發(fā) 下工夫 花時(shí)間 砸銀子 在所不惜
三、俄羅斯這種老牌工業(yè)強(qiáng)國水平
蘇（俄）的航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造理念不同。美國制造發(fā)動(dòng)機(jī)，考慮了翻修期和壽命，因?yàn)橐慌_(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)能更長時(shí)間的使用，就說明飛機(jī)能更少的更換發(fā)動(dòng)機(jī)，這樣比較經(jīng)濟(jì)?？墒翘K聯(lián)根據(jù)衛(wèi)國戰(zhàn)爭經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)坦克和飛機(jī)的實(shí)際戰(zhàn)場壽命往往只有幾十到一百多個(gè)小時(shí)，然后就被摧毀了，所以蘇聯(lián)設(shè)計(jì)武器就以簡單、便宜、容易大規(guī)模生產(chǎn)為原則。而二戰(zhàn)后蘇聯(lián)軍隊(duì)總是枕戈待旦準(zhǔn)備打第三次世界大戰(zhàn)，所以更認(rèn)為航空發(fā)動(dòng)機(jī)沒有必要需要長壽命和翻修期。在這種指導(dǎo)思想下，蘇聯(lián)制造的發(fā)動(dòng)機(jī)翻修和壽命要比美國的短得多。蘇聯(lián)解體以后，俄羅斯認(rèn)識(shí)到了這種思想已經(jīng)過時(shí)，所以也在改正?，F(xiàn)在АЛ-31的改進(jìn)型號(hào)的首翻期和總壽命已經(jīng)比早期型號(hào)有所增加，但是因?yàn)榛A(chǔ)設(shè)計(jì)問題，俄羅斯航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推力、壽命、耗油率、噪聲水平和環(huán)保水平等主要指標(biāo)都落后于世界先進(jìn)水平，所以仍然遠(yuǎn)不及美國同類的發(fā)動(dòng)機(jī)。美國則由于有強(qiáng)大的工業(yè)基礎(chǔ)，生產(chǎn)武器精益求精，所以美國有很多天價(jià)武器裝備，而且都是做工精良，技術(shù)先進(jìn)，使用壽命也很長。
綜合考慮美俄發(fā)動(dòng)機(jī)在型號(hào)研制和技術(shù)實(shí)力方面的因素，兩國在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制領(lǐng)域的差距可能已經(jīng)增加到了20年以上。
四、擁有先進(jìn)的航發(fā)的意義到底在哪里
大英帝國日薄西山，可以放棄飛機(jī)工業(yè)，但卻矢志不渝的呵護(hù)羅羅公司，因?yàn)閼{借羅羅的先進(jìn)航發(fā)，就沒人能夠輕視英國在世界航空工業(yè)中的地位。
前蘇聯(lián)盡管擁有強(qiáng)悍的航空工業(yè)，但在民用大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)方面比起前三個(gè)西方公司。再加上之前在適航標(biāo)準(zhǔn)制定上吃的大虧，俄羅斯始終沒能在世界商用飛機(jī)這塊無比巨大的蛋糕上分到。
五、中國航發(fā)的現(xiàn)狀及未來之路
中國致力于開發(fā)國產(chǎn)高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)，用于裝備國產(chǎn)軍用飛機(jī)的戰(zhàn)略方向已經(jīng)明晰，這一戰(zhàn)略選擇包含著重大的航空技術(shù)挑戰(zhàn)，世界上僅有少數(shù)幾家大公司真正掌握著這項(xiàng)技術(shù)。
中美航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的差距令人感到不安，80年代，當(dāng)F-15戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)開始安裝推重比達(dá)到8的F-110發(fā)動(dòng)機(jī)，而同一時(shí)期的中國還在落后的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)上苦苦掙扎，如今，即便我們在WS15發(fā)動(dòng)機(jī)上取得了巨大成就，但是我們?nèi)匀慌c美國差距至少30年。中國渦扇-10“太行”渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)及其改進(jìn)型的性能指標(biāo)與美國普惠F100和通用電氣F110相當(dāng)，這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)是目前美軍F-15和F-16戰(zhàn)機(jī)的動(dòng)力裝置?！疤小奔易逶O(shè)計(jì)為殲11家族、殲10家族的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力，可能最后取代俄制AL-31。盡管如此，仍然有證據(jù)表明航發(fā)在擴(kuò)大渦扇-10量產(chǎn)過程中質(zhì)量穩(wěn)定性控制存在問題，造成發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性不足，紛紛提前返廠待修，致使中國戰(zhàn)機(jī)仍然嚴(yán)重依賴俄羅斯進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)。
圖為F119發(fā)動(dòng)機(jī)的地面測試
F119發(fā)動(dòng)機(jī)是F-22戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力來源，到目前為止，它僅僅只是美國上世紀(jì)90年代的產(chǎn)品。而配裝F-35戰(zhàn)斗機(jī)的F135發(fā)動(dòng)機(jī)，推力提升到了20噸。
美國從上世紀(jì)50年代開始核心機(jī)預(yù)研計(jì)劃，至今已經(jīng)發(fā)展出七代核心機(jī)，而F119的核心機(jī)僅僅是其中的第四代，其航空動(dòng)力工業(yè)的技術(shù)潛力由此可見一斑。但美國政府從未放松過對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的控制，不僅對(duì)我國保持封鎖，甚至在某些核心技術(shù)上對(duì)其歐洲盟友也實(shí)行“禁運(yùn)”。與此同時(shí)，發(fā)達(dá)國家還在人力資源方面實(shí)行看不見的封鎖，不僅限制其他國家人員進(jìn)入航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心研制領(lǐng)域，而且限制本國相關(guān)人才向國外轉(zhuǎn)移，以此來保持產(chǎn)業(yè)實(shí)力。
我國自行研制的太行發(fā)動(dòng)機(jī)
著名航空動(dòng)力專家劉大響院士曾撰文認(rèn)為中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制較世界先進(jìn)水平主要存在五點(diǎn)較大差距：1.基礎(chǔ)研究薄弱，技術(shù)儲(chǔ)備不足，試驗(yàn)設(shè)施不健全；2.國家經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后，研制經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足；3.對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)復(fù)雜性和研制規(guī)律認(rèn)識(shí)不足；4.基本建設(shè)戰(zhàn)線過長、攤子過大、力量過散、低水平重復(fù)；5.管理模式相對(duì)落后，缺乏科學(xué)民主的決策機(jī)制和穩(wěn)定、權(quán)威的中長期發(fā)展規(guī)劃。
外界估計(jì)，中國將在2到3年內(nèi)在批量制造高性能噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)方面取得突破，但對(duì)于制造可靠的頂級(jí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)，則還需要5到10年。一旦中國邁上這一臺(tái)階，將會(huì)促成中國空軍和海軍航空兵的強(qiáng)勢崛起。目前中國需要重點(diǎn)監(jiān)控的領(lǐng)域是設(shè)計(jì)能力、工裝設(shè)備、制造能力和系統(tǒng)運(yùn)營與維護(hù)能力，這些問題將會(huì)影響國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能及使用效能。
F135， F35的標(biāo)配動(dòng)力
美國人認(rèn)為中國的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展差距巨大，主要是體制問題。比技術(shù)問題更難解決的，是體制問題。中國國防目前存在裝備來源單一的問題。中國國產(chǎn)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)此前完全由中航工業(yè)提供（后成立航發(fā)集團(tuán)），該集團(tuán)公司旗下的沈陽、西安和貴州等發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)在某種程度上存在競爭，但競爭的積極效應(yīng)并不明顯。如果存在適度競爭，那么競爭壓力會(huì)促使企業(yè)生產(chǎn)具有創(chuàng)新技術(shù)且價(jià)格較低的產(chǎn)品，加快研制進(jìn)度，提高售后服務(wù)的水平。上世紀(jì)70年代末80年代初，針對(duì)當(dāng)時(shí)美國空軍航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域普惠一家獨(dú)大的情況，美國政府決定促進(jìn)通用電氣和普惠之間的合理競爭，此舉使得美國戰(zhàn)斗機(jī)在設(shè)計(jì)過程中可以擁有兩家競爭企業(yè)提供的諸多動(dòng)力選擇方案，成果顯著。中國目前的情況與美國不同，發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域宏觀的競爭不足，而在微觀問題的競爭又過多，這會(huì)造成局部利益交換和利益保護(hù)，進(jìn)而造成重復(fù)工作，資源使用不當(dāng)，延長研制和生產(chǎn)周期。中國需要決定其航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的組織系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式，這樣才能從上層解決其結(jié)構(gòu)和體制問題。
和美英等國軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)相比，中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)在人員規(guī)模上仍顯不足，但已經(jīng)超過了俄羅斯和法國的水平。黎明公司和西安航發(fā)這兩家中航工業(yè)最大的軍用發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)，人員總和接近20000人。與之相比，普惠、羅羅和通用電氣航空分部每家企業(yè)人員都超過了35000人。為了追求軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)自給化，中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)可能在未來會(huì)擴(kuò)大規(guī)模。俄羅斯UMPO目前總?cè)藛T規(guī)模為15000人，計(jì)劃在2010年生產(chǎn)109臺(tái)AL-31和AL-41發(fā)動(dòng)機(jī)。通用電氣航空分部每年大約能交付200臺(tái)高性能渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和總數(shù)800臺(tái)軍用發(fā)動(dòng)機(jī)和直升機(jī)用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)是個(gè)很典型的傳統(tǒng)工科專業(yè)。我國這一領(lǐng)域院士至今僅有五人，且年齡偏大，年紀(jì)最小的也超過了70歲。這一現(xiàn)象不僅存在于航空發(fā)動(dòng)機(jī)專業(yè)，各個(gè)傳統(tǒng)工科專業(yè)都面臨院士級(jí)、大師級(jí)尖子人才奇缺和后繼乏人的局面。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，由于鋼鐵、機(jī)械等傳統(tǒng)工科專業(yè)早已喪失了對(duì)理科生的吸引力，中國頂尖工程技術(shù)人才嚴(yán)重短缺的局面短期內(nèi)無法緩解。而缺乏的不僅是科研人才，制造人才也是一樣，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品悟性深刻的技術(shù)工人一樣稀缺。
千言萬語一句話 大國重器 路漫漫其修遠(yuǎn)兮
在中國各方面日益發(fā)展的今天 越來越多的行業(yè)完成了趕超甚至開始成為新一代的模范 然而對(duì)于這種最基礎(chǔ)的工業(yè)底子方面的差距 中國需要正視需要加力 更需要理解需要等
關(guān)于中國航發(fā)落后的分析和總結(jié)
1.在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程中，缺少像錢學(xué)森院士那樣學(xué)貫中西的大師級(jí)人物?；仡櫋皟蓮椧恍恰钡难兄茪v程，大師級(jí)領(lǐng)軍人物所起的作用至關(guān)重要。
2.雖然我國航空工業(yè)長期受俄羅斯的影響，但是并沒有很好地領(lǐng)會(huì)他們的設(shè)計(jì)理念。他們在經(jīng)濟(jì)上并不富裕、研究人數(shù)相對(duì)較少的情況下，利用系統(tǒng)的觀念把復(fù)雜問題簡單化，將蘇聯(lián)各個(gè)生產(chǎn)或研發(fā)部門提供的性能并不算高的部件和材料，集成出主要性能突出、綜合技術(shù)水平較高的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。
3.我國歷來重學(xué)術(shù)而輕技術(shù)，加上我國當(dāng)前教育體制、模式的限制，使得航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)嚴(yán)重缺乏對(duì)機(jī)械產(chǎn)品悟性深刻的設(shè)計(jì)師和技術(shù)工人。航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的一位廠長曾對(duì)筆者說：他發(fā)現(xiàn)一個(gè)兒童時(shí)代很少玩玩具的人很難成長為“心靈手巧”的技術(shù)工人。
4.獲得特殊的材料并正確地加工，對(duì)于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)以及保證制造成本的競爭力，都極為重要。日本石川島播磨重工株式會(huì)社航空發(fā)動(dòng)機(jī)工廠經(jīng)理曾表示，航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件成本的50%都來自材料本身。現(xiàn)代高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)需要采用一些高強(qiáng)度、耐高溫材料，包括鈦、鎳、鋁、復(fù)合材料以及鎳基和鈷基超耐熱合金。中國在鈦、鎳和鈷等金屬的產(chǎn)量十分巨大，理論上，從資源供應(yīng)量來看，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)構(gòu)不成任何制約，但僅僅是理論上而已。中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商面臨的材料制約并非是取得鎳、鈷和其他金屬等原材料，最為復(fù)雜的問題是制造或購買到能夠用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的耐高溫合金材料。有分析認(rèn)為，中國現(xiàn)在超耐熱合金還不能完全自給，據(jù)估計(jì)中國每年超耐熱合金的生產(chǎn)量約為10 000噸，而需求量則為20000噸。
5.中國需要建立先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線，以保證國產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的量產(chǎn)質(zhì)量，生產(chǎn)自動(dòng)化水平還需要進(jìn)一步提升。有消息稱現(xiàn)在生產(chǎn)中加工超耐熱合金材料仍然是一個(gè)難題，加工過程常常造成切割工具的頻繁損耗。就質(zhì)量穩(wěn)定性而言，同型發(fā)動(dòng)機(jī)需要在同一條生產(chǎn)線上生產(chǎn)，這樣才能保證生產(chǎn)線的規(guī)模效益和質(zhì)量穩(wěn)定性。一旦設(shè)計(jì)定型投入批量生產(chǎn)，就應(yīng)該盡量避免分線生產(chǎn)，這樣會(huì)影響產(chǎn)品的一致性。在實(shí)驗(yàn)室制造一片渦輪葉片是一回事，而批量生產(chǎn)數(shù)以千計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化且性能可靠的渦輪葉片則完全是另一回事兒。一臺(tái)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)往往需要400～500片各類葉片，穩(wěn)定的量產(chǎn)質(zhì)量是發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)的必需。要做到這一點(diǎn)，中國必須解決冶金技術(shù)和工業(yè)流程的科學(xué)化問題。
F119試車臺(tái)
F135試車臺(tái)
6.在人類進(jìn)入電氣時(shí)代之前，西方國家有一段特殊的時(shí)期，這段時(shí)期是機(jī)械工業(yè)飛速發(fā)展的一段時(shí)期，被譽(yù)為“大蒸汽時(shí)代”。有興趣的可以搜一搜這一時(shí)期內(nèi)的作品，幾乎所有能動(dòng)的東西都是齒輪機(jī)械，其繁榮程度前無古人，后無來者。
由于我國沒有接受這一時(shí)期的洗禮，少部分民族資產(chǎn)后來也被帝國主義壓迫致殘，所以基本上沒有任何技術(shù)積累。而工程積累的核心就是兩個(gè)字：秘方。無論是做飯、釀酒、制藥還是冶鋼、加工，其技術(shù)本質(zhì)不外乎這兩個(gè)字。
而秘方則是完全私有的，一般由家族或公司的形式來傳承。而傳承需要時(shí)間沉淀，也需要民族氛圍。一個(gè)崇尚速度，敢于挑戰(zhàn)人類極限，敢于質(zhì)疑權(quán)威的民族，才會(huì)有足夠的動(dòng)力去研發(fā)這種鐵與火的機(jī)器。這一點(diǎn)我覺得我們做的很不好，我們的教育似乎不太鼓勵(lì)培養(yǎng)這種冒險(xiǎn)精神。
7.工業(yè)革命那100多年國外不是白走的，他們的每一道工藝，每一項(xiàng)配料，每一個(gè)細(xì)節(jié)都是需要一點(diǎn)一點(diǎn)從心里挖出來、從失敗中走出來的。這些是十幾年的高等教育教育不來的，是多少錢砸不出來的。必須經(jīng)過那么多次失敗才會(huì)有今天的成功，要想真正有自己的技術(shù)，沒有捷徑，要接受對(duì)無數(shù)次的失敗，而且要心甘情愿的接受。
中國要想真正造出自己的先進(jìn)航發(fā)，是需要幾代人共同努力的。中國在努力追趕了。中國不缺設(shè)計(jì)師，缺的是手藝扎實(shí)的底層工人師傅和給予他們的良好待遇，缺的是更為優(yōu)越的競爭機(jī)制，缺的是國外那100多年扎扎實(shí)實(shí)的一步一個(gè)腳印，不浮躁的經(jīng)驗(yàn)，以及血換來的教訓(xùn)。
細(xì)致點(diǎn)的呢？燒錢方面
1.美國：F100花掉了中國1987年軍費(fèi)的1.5倍
大名鼎鼎的美國F100發(fā)動(dòng)機(jī)，是美國主力三代戰(zhàn)機(jī)F-15和F-16的發(fā)動(dòng)機(jī)，由普拉特?惠特尼公司(普惠公司)研制，世界上最早投入使用的推重比達(dá)8一級(jí)軍用發(fā)動(dòng)機(jī)，是真正意義上的“大推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)”。
F100號(hào)稱于1970年3月開始工程研制，1974年11月，F(xiàn)100-PW-100型交付空軍，歷時(shí)4年零8個(gè)月實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)定型交付，研制總費(fèi)用為4.57億美元，按1996年美元幣值計(jì)算，其研制費(fèi)用為14.1億美元(這不包括其基本概念研究費(fèi)用、預(yù)先研究費(fèi)用、驗(yàn)證機(jī)研制費(fèi)用等)，如果粗略地按照1:8的匯率，約合人民幣是112億，對(duì)比一下1996年中國全年的軍費(fèi)支出是720億人民幣，這相當(dāng)于我們一年軍費(fèi)的1/7!
且慢，這只是F100的一個(gè)片段，要了解F100，還得看他的前世今生。在F100正式立項(xiàng)前的2年(1968，一說1969)，美國空軍、海軍就已經(jīng)聯(lián)合提出了初始工程發(fā)展計(jì)劃，要求在18個(gè)月內(nèi)造出一臺(tái)驗(yàn)證機(jī)，也就是說1970年F100立項(xiàng)的時(shí)候已經(jīng)完成了驗(yàn)證機(jī)研制，這一點(diǎn)和中國是重要的差別，中國發(fā)動(dòng)機(jī)的“立項(xiàng)”是幾乎是從零開始?；氐?968(或者1969)，當(dāng)普惠開始F100驗(yàn)證機(jī)研制的時(shí)候，手頭上已經(jīng)有了成熟的核心機(jī)JTF22，如果要問JTF22研制了多少年，答案是10年!所以，如果從JTF22開始算，到F100-PW-100交付(1974年)已經(jīng)過去了16年!如果故事到這里就結(jié)束了，F(xiàn)100從此過上了幸福的生活，那么F100就只能是個(gè)童話，事實(shí)上，F(xiàn)100的噩夢剛開始。
普惠為了縮短研制周期，片面強(qiáng)調(diào)性能，忽視了適用性、可靠性、耐久性和維修性;最重要的是減少了最不應(yīng)該減少的試驗(yàn)時(shí)間，使發(fā)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)未得到充分試驗(yàn)驗(yàn)證。F100-PW-100在1974年底交付以后，出現(xiàn)了一系列致命性問題，發(fā)生了多起機(jī)毀人亡的事故，甚至迫使美國空軍一線戰(zhàn)斗機(jī)全面停飛。就這樣，F(xiàn)100經(jīng)過反復(fù)改進(jìn)，直到1984年，最新型號(hào)F100-PW-220研制完成，才算基本解決F100-PW-100發(fā)動(dòng)機(jī)的問題。此后F100-PW-220從定型到批量生產(chǎn)、投入使用又耗費(fèi)了近兩年的時(shí)間，史無前例地完成了4000個(gè)循環(huán)的加速任務(wù)試驗(yàn)。至此(1986年)，F(xiàn)100用血淋淋的事實(shí)換來了最終的成熟，而時(shí)間距離核心機(jī)JTF22開始研制已經(jīng)過去了28年!遺憾的是，我并沒有從公開可信的資料查到JTF22那10年和研制F100-PW-220那12年(1974-1986)美國投入的經(jīng)費(fèi)，但我們可以粗略估算一下，28年的總投入應(yīng)該比14.1億美元(112億人民幣)翻了不止2倍，姑且只按3倍計(jì)算，那就是336億人民幣，這樣算起來，大約相當(dāng)于中國1996年軍費(fèi)(720億人民幣)的一半。如果把時(shí)間再退回到1987年，F(xiàn)100徹底成熟，而“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)剛剛立項(xiàng)，當(dāng)年中國的軍費(fèi)是210億人民幣。也就是說 “太行”還沒開始干的時(shí)候，F(xiàn)100已經(jīng)花掉了中國當(dāng)年軍費(fèi)的1.5倍之多!看到這里，你應(yīng)該能明白什么叫“輸在起跑線上”，什么叫“燒錢”了吧？
10年，10年之后又10年，10年之后再10年;10億，10億之后又10億，也才出了一代代經(jīng)典發(fā)動(dòng)機(jī)。F100以后，F(xiàn)119發(fā)動(dòng)機(jī)從地面驗(yàn)證機(jī)研制開始，以2007年美元幣值計(jì)算，花費(fèi)約25億美元;至于美國目前最先進(jìn)的F135發(fā)動(dòng)機(jī)，其研制經(jīng)費(fèi)一漲再漲，已經(jīng)接近80億美元，而這兩個(gè)型號(hào)都不是從零開始，因此這兩個(gè)經(jīng)費(fèi)數(shù)字也不是研制總費(fèi)用。美國每個(gè)飛機(jī)型號(hào)在預(yù)研階段總是有2個(gè)型號(hào)競爭(YF16和YF17，YF22和YF23，X32和X35)一樣，發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域美國也搞了我們所說的“雙流水”，在普惠搞F100的同時(shí)，GE搞了F101(后來發(fā)展為F110)，所以，一型經(jīng)典型號(hào)實(shí)際掏的是雙倍的科研經(jīng)費(fèi)。除此以外，美國是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域唯一一個(gè)技術(shù)和商業(yè)模式都取得全面成功的大國，美國發(fā)動(dòng)機(jī)不止技術(shù)先進(jìn)，而且賣得好，能賺錢。美國之所以有錢，之所以任性，就是因?yàn)橐劳斜奔s盟國市場，用整個(gè)市場資源支撐一國的發(fā)展。
2.俄羅斯：不計(jì)成本，一干就是三代人的AL-31系列發(fā)動(dòng)機(jī)
3.印度：卡弗里——33億美元聽個(gè)響
原以為印度的航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)根本不值得一說，但總有人拿印度和中國對(duì)比說事，那就說說印度引以為榮的“卡佛里”發(fā)動(dòng)機(jī)。
所謂“卡佛里”渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是印度燃?xì)鉁u輪研究所(GTRE)于1989年開始研制的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，也稱GTX-35VS。印度的雄心壯志是用卡佛里裝備印度斯坦航空公司的“光輝”(Tejas)輕型戰(zhàn)斗機(jī)(LCA)，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的全國產(chǎn)化。至于外形酷似幻影2000的LCA號(hào)稱是要抗衡巴基斯坦的F-16和JF-17的。當(dāng)然，對(duì)印度來說LCA對(duì)付殲-10應(yīng)該也不在話下。不過殲-10在2006年前就已經(jīng)成軍，至于LCA，其進(jìn)度一拖再拖、指標(biāo)一降再降。
卡佛里1989年4月在法國斯奈克瑪發(fā)動(dòng)機(jī)公司技術(shù)援助下開始全面研制，要說配本來就具有法系血統(tǒng)的LCA，也還算門當(dāng)戶對(duì)( “太行”發(fā)動(dòng)機(jī)是1987年立項(xiàng)，可算是同時(shí)起步吧)，1995年3月核心機(jī)首次運(yùn)轉(zhuǎn)，同年9月整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)成功。1998年第三季度，因?yàn)橛《群嗽囼?yàn)，美國對(duì)印度進(jìn)行強(qiáng)制經(jīng)濟(jì)制裁，美國和歐盟都終止了與印度在航空工業(yè)的合作，所以卡佛里的最新型別(K5型)只得轉(zhuǎn)投俄羅斯，從此開啟了卡佛里的神發(fā)展道路。俄羅斯有錢不賺白不賺，為印度提供了高空實(shí)驗(yàn)臺(tái)、圖-16轟炸機(jī)和伊爾-76飛行實(shí)驗(yàn)臺(tái)，這個(gè)大禮包，對(duì)當(dāng)時(shí)尚未完全擺脫蘇聯(lián)解體后經(jīng)濟(jì)困境的俄羅斯來說，也算是雪中送炭了。直到2003年初，卡佛里已經(jīng)完成了總共1200小時(shí)試車(含地面試驗(yàn)和高空試驗(yàn))。
2010年，卡佛里在LCA-Mark2戰(zhàn)斗機(jī)競標(biāo)中輸給了GE的F414發(fā)動(dòng)機(jī)，這成為卡佛里下馬的導(dǎo)火索。2011年2月，印度官方宣布已經(jīng)試制出9臺(tái)卡佛里和4臺(tái)核心機(jī)，原型機(jī)和核心機(jī)累計(jì)進(jìn)行里1975小時(shí)地面和高空條件試驗(yàn)(此時(shí)中國的太行已經(jīng)裝備部隊(duì)了)。2014年11月18日，卡佛里正式下馬。至此，印度在卡佛里項(xiàng)目上耗費(fèi)了25年時(shí)間和2106億盧比(按照現(xiàn)在匯率約33.7億美元)。印度人學(xué)美國人花錢的大氣也任性了一把，結(jié)果只在借來的伊爾-76飛行臺(tái)上聽了個(gè)響(累計(jì)73小時(shí))，邯鄲學(xué)步的卡佛里終于夢斷俄羅斯?？ǚ鹄镯?xiàng)目這筆高昂的學(xué)費(fèi)讓印度明白：航空發(fā)動(dòng)機(jī)不是你想玩就能玩!卡佛里也讓中國人明白國際歌里唱的：從來就沒有什么救世主，也不靠神仙皇帝!要?jiǎng)?chuàng)造優(yōu)秀的發(fā)動(dòng)機(jī)，全靠我們自己！
其實(shí)卡佛里的失敗是必然的，前面說過，美俄成功的秘笈是工業(yè)基礎(chǔ)加科研設(shè)施。印度的工業(yè)基礎(chǔ)不要說抗衡美俄，就是跟中國比也不在一個(gè)量級(jí)上。至于科研設(shè)施，別的不說，就發(fā)動(dòng)機(jī)必須的高空實(shí)驗(yàn)臺(tái)，印度就是一項(xiàng)空白，而中國已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)十年的建設(shè)。
4.中國：“太行”累計(jì)投入不過26億人民幣不過現(xiàn)在情況貌似也在向好的方向發(fā)展了
中美大學(xué)在培養(yǎng)工程師方面的差距 我覺得一點(diǎn)也不比航發(fā)的差距小，熱愛藍(lán)天的人？我相信很多投身于這行的人？估計(jì)就沒幾個(gè)了堅(jiān)持下來的人？你可以開始扳著手指頭數(shù)了還奇怪為什么航發(fā)能差這么多了么？
1.關(guān)于資金投入
各位千萬不要以為我們已經(jīng)是超級(jí)大國了，不差錢。我們最近是闊了一點(diǎn)，但比起老牌強(qiáng)國還差得遠(yuǎn)。
有張圖很有說服力：
2010年及之前中國人的軍費(fèi)和美國人基本不在一個(gè)數(shù)量級(jí)上，即使是2015年，二者差距也有數(shù)千億之多。如果對(duì)過去做個(gè)積分，則不難看出二者真是天差地別?？紤]到雙方軍費(fèi)的使用狀況(中國軍費(fèi)少，大部分都用來維持現(xiàn)由部隊(duì)的吃穿用度，少量用于保障寥寥幾個(gè)沒下馬的重點(diǎn)項(xiàng)目；而美國有相當(dāng)一部分錢可以用來搞科研，其中包含基礎(chǔ)性的研究)，相差就更大了。
有錢沒錢差距巨大，以我們熟知的F22戰(zhàn)機(jī)使用的F119－PW-100引擎為例。其上世紀(jì)八十年代立項(xiàng)，研發(fā)用了大概二十五億美元。聽起來不多，對(duì)吧？但你要知道1985年中國全軍的軍費(fèi)也只有不到兩百億人民幣，換算過去(按當(dāng)時(shí)匯率)甚至不到人家一個(gè)引擎研發(fā)費(fèi)用的60%。人家的引擎可是站在巨人肩膀上，之前前期型號(hào)同樣是這么燒錢的。這一來二去，差距只能越來越大。
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來軍費(fèi)多了點(diǎn)，科研也多了點(diǎn)，但成果卻是沒辦法立刻蹦出來的，只能靠大量金錢長期投入來慢慢熬。部隊(duì)發(fā)言人總說我們“是在補(bǔ)過去的舊賬”，其實(shí)原本就是大實(shí)話。
2.工程師。
考慮到中國什么時(shí)候恢復(fù)高考、考慮中國什么時(shí)候第一批博士生畢業(yè)，就不難看出我們也只是再補(bǔ)過去的帳。行業(yè)經(jīng)驗(yàn)需要積累，人家的成功是一代一代工程師和科研人員努力的成果，你只想靠一代人就追上本來也不現(xiàn)實(shí)。
3.工藝。
這種東西特別看經(jīng)驗(yàn)，特別看積累。某些復(fù)雜的處理手段不經(jīng)過幾千上萬小時(shí)的實(shí)驗(yàn)，是沒法摸索出來的。這東西沒有任何捷徑可走，絕非來一兩個(gè)天才就能搞定的。
歐美的領(lǐng)先可是從二戰(zhàn)之后(甚至有其中一些諸如冶金方面的企業(yè)，其相關(guān)歷史可以一直追溯到十九世紀(jì))就不斷積累的，中國人要迎頭趕上可是千難萬難。
未經(jīng)許可，禁止轉(zhuǎn)載！
