鯤鵬之心

火心2000

近年我國航空工業捷報頻傳，國產大飛機運20、C919逐漸浮出水面，只待最后的破繭成蝶。然而，讓我們感到尷尬的是這兩個大飛機的“心臟”卻分別采用俄制D-30KU/KP發動機和CFM國際公司研制的LEAP-X發動機。那么，我國未來大飛機真正的“心臟”將是什么？是采用國外產品呢？還是純正的“中國心”呢？

寫在前面的話

一架大飛機的設計、制造涉及到上百個專業科學，牽扯到成千上萬家的供應商。只有經濟大國、科技大國才有能力發展大飛機。反之，搞不了大飛機的國家就難以成為大國。我國因各種原因始終不能在大飛機上有所突破，其最根本原因是我國一直不能提供合適的發動機！這一現象直到目前仍是橫亙在我國航空工業面前最大的問題之一。

正因為航空發動機之于大飛機的重要性，各國將航空發動機的發展列為本國高科技中的核心所在，傾盡全力，想方設法促進本國航空發動機產業的發展。但能研制生產高性能發動機的國家卻只有6個——美、英、俄、法、烏、中。而具有大飛機使用的大涵道比渦扇發動機研制能力的國家就只有4個半了。美英兩國在航空發動機產業方面向來都是名列前茅，處于第一方陣，其代表廠家有美國的通用電氣公司（General Electric Company下文簡稱GE）、普拉特·惠特尼公司（Pratt Whitney下文簡稱普·惠）和英國的羅爾斯·羅伊斯公司（Rolls Royce，下文簡稱羅·羅）。俄羅斯的航空發動機產品整體性能較以上兩家遜色不少，整體實力仍然很強，特別是軍用航空發動機方面仍能與以上諸雄一較長短。但目前在民用航空發動機方面存在諸多問題，已不具備國際競爭力了。其主要代表有庫茲涅佐夫設計局和彼爾姆設計局等。法國的斯奈克瑪公司是利用美國GE公司的技術力量，研制出業界傳奇CFM56發動機，才能躋身這一行列。不過在更新的產品上與美英兩國尚有差距。烏克蘭的伊夫琴科一“進步”設計局只能算得上是半個。中國經過幾十年的積累，在小涵道比渦扇發動機方面終于在新世紀有了關鍵性突破，研制出了自主知識產權的“太行”發動機，基本追趕上世界先進水平。但在大涵道比渦扇發動機方面至今仍落后于上述四國，特別是美英兩大豪門。此外，德國和日本的發動機公司通過與普·惠、羅·羅合作組建國際航空發動機公司（IAE）來參與大涵道比渦扇發動機的研制和生產。不過，在美英兩大豪門面前，兩國也是處于打下手的地位，根本不能掌握關鍵技術。

時至今日，大涵道比渦扇發動機已經發展了四代。（見表1）

為了滿足各種大飛機的動力要求，世界航空發動機設計與制造商已經研制多種推力等級、幾十個型別的大涵道比渦扇發動機，典型代表型號見表2：

通過表1、表2可知，當今能研制高性能大涵道比渦扇發動機（以下簡稱大渦扇）的基本由羅·羅、普·惠、GE三大巨頭壟斷。長期以來，三大巨頭對這一領域基本實現了壟斷，很少有后來者能挑戰其地位。俄羅斯的大渦扇雙雄庫茲涅佐夫設計局和彼爾姆設計局、烏克蘭的伊夫琴科一“進步”機械制造設計局在紅色時代風光無限。冷戰結束后，因蘇聯解體，國力大幅度下滑，看家本領基本喪失殆盡。雖經政治強人普京的強力打造，但重現當年榮光仍有一段路要走。我國因諸多原因限制，在大渦扇領域鮮有作為，迄今軍民兩線仍完全被國外產品壟斷?？梢哉f，我國大飛機的“心臟”完全掌握在別人手中。因此我國這只“C”系列“中國大鵬”若想與空客（Airbus）的“A”和波音（Boeing）的“B”并駕齊驅，必須要有一顆“康健的中國心”。

針對大飛機的技戰術要求以及我國的使用環境，未來國產大飛機使用的動力系統必須要滿足可靠性、經濟性、可維護性、舒適性、高溫高原性能，具有更大的出勤率和滯空時間等。巡視世界，能夠滿足我國大飛機的動力系統供應商主要有GE、普·惠、羅·羅，以及俄羅斯的彼爾姆公司以及烏克蘭的伊夫琴科“進步”機械制造設計局。不過因為政治因素，西方三大豪門的發動機基本告別我國的軍用大飛機，只能在民用客機方面有市場。而蘇系兩大生產商的商品因性能問題，基本告別我國民用客機，但在軍用運輸機領域尚能有一番作為?？紤]到西方在發動機領域的風向標作用，有一款發動機確實性能優異，完全稱得上我國大飛機工業的“夢中情人”，那就是CFM國際公司的CFM56系列發動機。

由于航空發動機產業是當今最頂尖的工業體系，向來有“工業王權”之稱，不是一般國家所能涉及。因此，筆者根據航空發動機的研發難度、我國目前的科技水平以及我國可能借助的國外力量，把我國大飛機的“心臟”簡單分為起步目標、過渡目標、長期目標、終極目標四個階段性目標。

因政治原因，我國雖斷絕了引進西方先進發動機作為軍用運輸機的動力系統，但CFM56系列發動機憑借華麗到奢侈的性能仍是各國大飛機的最佳動力，也是我國航空發動機產業在很長時間內的追趕目標。因此，筆者將CFM56系列發動機定位我國發動機產業的終極目標。而前三階段則完全采用引進+自研的原則，分別選定俄羅斯的D-30KP-2發動機作為起步目標，PS-90A-76為過渡目標，而立足自我的“太行”衍生的大渦扇作為國產航空發動機的長期目標。

在大渦扇領域，羅·羅、普·惠、GE是名副其實的三大豪門，壟斷世界的大部分份額，但蘇聯時代的扎波羅什進步設計局（現烏克蘭伊芙琴科-“進步”機械制造設計局）、索羅維耶夫設計局（現俄羅斯彼爾姆航空發動機聯合股份公司）以及庫茲涅佐夫設計局（現俄羅斯薩馬拉-庫茲涅佐夫科研聯合體開放式股份公司）則是紅色帝國抵御西方帝國主義入侵的最強有力的三叉戟。紅色帝國的三叉戟在冷戰時期研制了一系列大渦扇產品，曾廣泛應用于蘇聯出品的大型軍民用飛機上，并大量出口到世界上許多國家。其中，以進步設計局的D-18T三轉子大渦扇和索羅維耶夫的PS-90A雙轉子中等推力渦扇發動機為代表。時至今日，繼承蘇聯航空工業最強的兩國——俄羅斯和烏克蘭仍可利用紅色時代取得成就在世界大渦扇領域扮演黑馬的角色。

中國夢開始的拐杖——D-30KP-2發動機endprint