空军需要什么样的“中国心”

2016年8月28日，中国航空发动机集团正式成立，国务院副总理马凯出席成立大会，传达了习近平总书记的重要指示和李克强总理的批示。组建中国航发集团表明，尽快解决一直困扰着中国航空工业的核心问题、在航空发动机研制领域有所突破已上升为国家意志，充分体现了国家大力发展航空发动机产业的决心，值得我们期待。

“国之重器”需要“国之重视”

从历史上看，空战的出现和演进，人类出行、运输、生活方式的变化都与航空发动机技术的发展直接相关。活塞发动机的出现让人类第一次触摸到了蓝天，喷气发动机的出现使空战进入超音速时代，大涵道比大推力涡扇发动机的应用使世界变成了真正意义上的“地球村”。正因为如此，航空发动机技术在国家安全和经济建设中具有重要的战略地位，是名副其实的“国之重器”。

“国之重器”需要“国之重视”。世界各国对航空发动机产业的投入从来不遗余力，而且往往政府层面会给予许多政策倾斜。对于中国来说，近年来，中央对航空发动机技术发展的支持力度越来越大。2015年全国“两会”期间，政府工作报告首次将“航空发动机、燃气轮机”列入国家战略新兴产业中；“十三五”规划纲要草案中，航空发动机实施专项在百大工程项目排名首位。此次成立中国航发集团，是落实前期战略规划和部署的关键举措，意义重大。

从披露的信息来看，中国航发集团的主要工作集中在基础理论和基础技术的研究应用。众所周知，基础研究是科技发展和创新的源泉，这意味着该公司的科研成果和产品将是中国航空平台的重要支撑，从这一点来看，中国航发集团在中国航空工业中具有无与伦比的战略地位。

“两个转变”揭示现实不足

“要实现航空发动机从测绘仿制到自主创新的战略转变，实现我国由航空大国向航空强国的战略转变。”国务院副总理马凯在出席成立大会时强调的“两个转变”在提出要求的同时，也在一定程度上反映了中国在航空发动机领域的现实不足。

一是自主研发水平较低。我国虽然是世界上少数几个能够研发航空发动机的国家，但这种研发基本都建立在引进仿制的基础上，产品性能不够稳定，应用规模较小，与世界先进水平差距较大；

二是对外依赖严重。中国航空发动机市场需求旺盛，据预测，未来10年，国内军用、民用航空发动机市场规模合计将达到10800亿元。但与此形成鲜明对比的是，中国几乎所有的民航飞机发动机都依赖进口，而主力战机上的发动机则引进自俄罗斯或乌克兰，有时甚至为了发动机而不得不购买大量战机，经济效益较差，国防建设存在安全隐患；

三是科研体制落后。从英美等航空强国在航发领域的发展历程来看，发动机的研制周期要远长于飞机，因此发动机与飞机研发基本是分开的，国外飞机公司发展新型飞机，往往选定成熟发动机作为动力。但我国的航发研发模式都是“飞动一体”，即要研制一款飞机，才会去研发一款配套的发动机，如果飞机项目“下马”，发动机也随之“下马”，即使飞机研制成功，也要陷入对发动机的漫长等待当中，与百年来前人探索的航空工业发展规律不相符合。

三类发动机需求旺盛

那么，中国航发集团应该研制什么样的发动机以解决当务之急？这恐怕是航发集团成立后需要首先思考的问题。从国防安全和中国目前的航空体系来看，三类发动机必须提上日程。

一是满足大型军用运输机需求的大涵道比大推力涡扇发动机。运20快速服役表明中国基本具备了独立制造大飞机的能力，但这种“快速”很大程度上是建立在购买俄制D-30KP2发动机的基础上，未来中国对军用大型运输机的规模需求必然达到三位数，按照运20四发布局来看，对大涵道比大推力涡扇发动机的规模需求将达近千台。并且，大涵道比大推力涡扇发动机的研制成功将极大地带动民航干线客机发动机研制，并且对在国产大飞机基础上改装的军用特种战机的推动作用也不可估量；

二是满足三代主力战机的高推力涡扇发动机。目前，我军现役国产战斗机以歼10、歼11等三代机为主，以歼7等少部分二代机为辅。按照目前海空军战机规模和二代机换装需求分析，未来需要数千台用于三代战机的高推力涡扇发动机，不过，因为有“太行”等国产发动机研制在先，我们在此方面具有一定的技术积累，将满足三代主力战机的高推力涡扇发动机作为航发自主研制的突破口比较可行；

三是满足四代战机超音速巡航需求的可变矢量喷口发动机。四代机较三代机最突出的一项“代差优势”就是超音速巡航能力。从网络曝光的图片来看，国产四代机歼20、歼31的研制已进入尾声，机体、航电、武备等设计基本定型，唯独在不断变化的是尾喷口的样式，甚至出现过尾喷一大一小的情况，有媒体推测这种情况表明歼20正在测试国产新型发动机，未来可能全面换装。

但需要指出的是，四代机具有可变矢量喷口的发动机研制难度和周期远超三代机，美国惠普公司当年经过了13000多个小时的测试才交付首台用于F35的F135发动机。因此，用于四代战机的国产发动机必须做好充分的设计论证和试验测试，以保证未来四代机大规模换装的需求。

摘取“明珠”并不容易

由于自身蕴含丰富的战略价值，航空发动机被誉为“工业之花——人类工业皇冠上的明珠”，虽然很美，但要摘取这颗“明珠”却并不容易。

首先，航空发动机汇聚了尖端工业技术，研制难度极大。航空发动机是当今世界上最复杂、学科集成最多的精密动力机械装置，涉及气动热力学、燃烧学、传热学、结构力学、控制理论等众多领域，有数以万计的零部件组合在一个尺寸和重量都受到严格限制的机体内，在高温、高压、高转速、高载荷下、高可靠性地长期工作。还需要满足性能、适用性和环境等多方面的特殊要求，设计上、材料上、工艺上的难度不言而喻。

2015年底，印度国防研究院航发部门主任塔米尔曼尼博士向媒体证实了首款国产高性能涡扇发动机“卡弗里”因技术问题已经停止发展的消息，至此印度举全国之力耗时三十年的涡扇发动机研发宣布失败。

其次，航空发动机需要往复试验，研制周期极长。据统计，全新研制一型跨代航空发动机，一般需要二十几年，美国空军第四代战斗机F-22发动机部件从技术研究到具备初始作战能力，周期长达30年。中国航发集团科技委主任尹泽勇表示，航空发动机之所以研制周期长、经费多，根本原因是航空发动机不只是设计出来的，也是试验和试飞出来的。按照目前全世界对航空发动机研制基础理论和基本方法掌握程度来说，没有哪个国家可以只凭设计和计算就能精准预测结果。只有经过设计－制造－试验－修改设计－再制造－再试验的反复摸索和迭代过程，才可能完全达到技术指标的要求，耗时耗资；

最后，航空发动机必须原始创新，仿制难度极大。航发的高精密性决定了其无法简单复制，企图通过逆向工程仿制的路子是走不通的。甚至在没有操作手册的情况下，要将发动机正确拆开都困难。即便是能制造出各种类型的发动机构件，但是在装配上仍然需要技术、工艺支撑，同一生产线上制造出来的不同批次发动机都存在差别，特别是随着推重比达15以上的发动机开始研制，对加工工艺要求也更高。仿制发动机所要花的时间可能比从零开始研发还要多。

不输出火力的战略装备

组建航发集团、发展航空发动机技术不仅是因为强烈的国家战略需求，而且还因为航空发动机本身具有重要的战略价值，能够在航发领域实现富国强军战略目标的高度统一。

一方面，航空发动机技术的辐射带动效应明显。航空发动机研制生产涉及机械、材料、电子、信息等诸多行业，对科技进步、经济发展具有巨大带动作用和产业辐射效应。经济专家表示：“美国的民用飞机销售额每增加1%，美国的国民经济生产总值增加0.744%。”虽然并非发动机直接拉动产生的经济价值，但作为飞机的核心部件，上述数据具有参考价值。据统计，按照产品单位重量创造的价值计算，如果以船舶为基准数1，那么汽车为9、电视机为50、大型喷气飞机为800，而航空发动机则高达1400，经济价值十分突出。

另一方面，航空发动机技术的军民通用性较强。航空发动机技术具有鲜明的军民两用特性，不仅表现在军、民用航空发动机在大部分技术上互通互联，而且预警机、加油机、反潜巡逻机等军用特种战机的最优改装平台始终都是民航飞机而不是军用大型运输机，例如改装自波音707客机的美国E-3预警机无论在航程、性能上都优于改装自伊尔-76的俄罗斯A-50预警机。可以预见的是，航发技术的突破将带来国防安全指数的显著提升。

另外，航空发动机的研制成功能够显著提升国际地位。由于研制难度太大，世界上真正具备独立设计生产航发的国家只有英美俄，以售卖航空发动机的方式控制别国航空体系进而延伸本国政治影响力的手段已成为战略力量投射的重要途径。美国通过售卖武器使购买国在国防建设上对其产生依赖，进而在该国甚至该地区增强影响力就是最好的例子。对于我国来说，打破垄断，重塑国际航空产业格局是当务之急。

显然，航空发动机虽不输出火力，但却是具备战略威慑和战略投射能力的另类战略武器。

承载希望，砥砺前行

组建中国航发集团凝聚了中华民族的巨大期望，既是国家意志，更是国家战略。可以预见的是，未来发动机研发与飞行项目实现纵向分离后，失去了“一家人、一口锅”优势的中国航发，需要用更加优质的产品来面对市场的激烈竞争，以获得飞机厂商的“青睐”，从而促使其不断挖掘和调动全社会的科研生产力量，有力推动军民融合深度发展。同时，在此期间积累的人才队伍和技术经验将为攀登战略制高点、提高中国综合竞争力、保障国家安全提供支撑。

过去，我们提到航空发动机，脑海中总是会第一时间出现美国通用电气、美国普惠和英国罗罗的名字，三家顶级航空发动机制造商经过百年磨洗，显得那么高高在上、遥不可及；今天，我们自己的航空发动机公司破茧而出，使命光荣，责任重大；未来，期待在世界航空发动机工业名目中不仅要看到“中国制造”的旗帜，更要打上“中国创造”的烙印。

大国重器，路漫漫其修远兮。