mgm娱乐场院士建议我国财政政策向航空发动机产业倾斜

  内容提要:航空发动机是衡量一个国家动力研发、制造水平的关键领域,是大国实力的重要标志,具有极高的经济价值、军事价值和政治价值。我国已成为具有航空发动机自主研制能力的少数国家之一,但与西方先进国家相比,差距仍十分巨大,与我国的国际地位也不相适应。为加快振兴我国航空发动机产业,实现航空发动机产业的科学发展,建议:将航空发动机列为构成国家实力基础和我国军事战略的核心技术,制定长期发展规划;统筹资源加强航空发动机预先研究、基础研究和技术验证工作,打好技术基础;加大对航空发动机产业的政策倾斜以及研制经费投入和人力资源投入。

  原标题:困扰中国多年仅次于核武器的第二大军事敏感技术,终于有盼头了!

  建议全文

  文|徐秉君 瞭望智库特约军事观察员

  关于加快我国航空发动机产业发展的建议

  据央视报道,近日网上曝光了新一架歼-20原型机编号2021。据军事专家傅前哨分析,新一架歼-20原型机验证的很可能是其新的国产动力装置。

  航空发动机是大国实力的重要标志。航空发动机具有技术密集度高、军民融合性强、产业带动面广等特点,具有极高的经济价值、军事价值和政治价值。因此,西方少数发达国家长期以来一直将航空发动机列为优先发展的产业,并对外实行严密封锁政策。目前,能够独立研制航空发动机并形成产业规模的国家只有联合国五大常任理事国,在世界范围内具有技术和商业优势的只有美、英两国,并且已经形成了全球范围内高度垄断的态势。

mgm娱乐场 1对此,广大中国网民很激动——“国产隐身战机终于换装‘中国心’”、“中国战机终于治好了‘心脏病’”!

  西方发达国家始终通过倾注巨大的人力、物力、财力来保持其在航空发动机产业的领先地位,并以此确保大国地位。随着科学技术和现代工业的发展,世界航空发动机技术呈现出加速发展的态势,以美国为代表的航空发达国家更是引领了当今世界航空发动机的发展方向。特别值得注意的是,我国周边的日本、印度等国也正在不惜代价通过国际采购、合作等渠道获取航空发动机高技术,加强本国实力,并以此作为扩大其在国际社会话语权的实力基础。

mgm娱乐场 2网络流传的疑似换装新型发动机的歼20验证机试飞动图

  从发达国家航空发动机产业发展的历程看,体现出以下两个主要特点:

mgm娱乐场 3在此之前网络流传的疑似换装新型发动机后的歼20验证机尾部特写

  一是将航空发动机产业视为保持大国地位的核心。美国政府从未放松过对航空发动机技术的控制,不仅对我国保持封锁,甚至在某些核心技术上也对其欧洲盟友实行“禁运”。在未来10年到20年,航空发动机产业仍然占据了美国国防科技战略的核心位置。英国在组建空客公司的过程中,可以放弃飞机整机的研发与制造,却始终牢牢把握航空发动机不放,甚至明确立法阻止英国航空发动机巨头罗罗公司超过15%的股权落入外国投资者手中。同时,发达国家还在人力资源方面实行看不见的封锁,不仅限制其他国家人员进入航空发动机核心研制领域,而且限制本国相关人才向国外转移,以此来保持产业实力。

  新型飞机在研制过程中更换发动机是很司空见惯的事,美国的F-22,俄罗斯的苏-57在研制过程中也都更换了新型发动机。

  二是国家对航空发动机产业进行长期、稳定的投入。西方国家的经验表明,一项新的发动机关键技术从开发到应用大约需要10年的时间;一型先进航空发动机,除了基础研究、预研等费用外,国家直接投入的研制费用大致在20亿美元左右(如法国的M88-Ⅱ为16亿美元,美国的F119为26亿美元,且均不包括转入型号研制之前的预研经费投入)。以美国为例,仅IHPTET一项预研计划就可以持续长达17年之久,总投资高达50亿美元,相当于我国20年发动机预研总投入的6倍。

  那么,为什么歼-20“换心”却格外引人关注呢?

  美、英、法等国一直按照“预研先行”的思想,通过国家长期、稳定的大力支持和投入,实施了多项超前于具体型号的中长期研究计划,它们都是纯粹的综合性技术研究计划(如IHPTET、VAATE、ACME、AMET等);通过政府与工业界联合投资,实施了多项短期专项研究计划(如CIP、EMDP、LCF、HCF等),为发动机研制提供了充足的技术储备,降低了工程研制的技术风险,缩短了研制周期。正是因为这种长时间的巨额投入才保持了美国在航空发动机产业的领先地位。

  可以说,中国航空工业发展历程,是一部与“心脏病”作斗争的血泪史。放眼世界,欧美当年是如何跨过这道“门槛”的?我们能从发达国家那里获得哪些经验?今后,我们应该如何保障“中国心”强劲跳动、为中国航空提供核心驱动力呢?

  我国已成为继美、英、俄、法之后,世界上第五个走上自主研制航空发动机道路的国家,但与西方先进国家相比,差距仍十分巨大,与我国的国际地位也不相适应。长期以来,由于缺乏持之以恒的发展国策、战略规划和足够的资金支持,航空发动机产业基础薄弱,技术和产品研发少,人力资源缺乏,发展后劲不足。目前的产业基础已经很难支持开展面向未来的许多关健性、基础性和前沿性技术研究工作。为此,从国家层面采取切实措施,彻底扭转航空发动机的被动局面已经迫在眉睫。为加快振兴我国航空发动机产业,实现航空发动机产业的科学发展,提出以下建议。

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  建议一:从国家的层面将航空发动机列为构成国家实力基础和我国军事战略的核心技术,制定长期发展规划,将加快航空发动机发展作为国家重大科技专项,列入“十二五”计划,加大投入,先行发展。

  大国才能玩的起的游戏

  振兴航空、动力先行。建议将航空发动机产业作为关系我国国际地位、国民经济命脉和国家安全的战略性产业,列入国家和国防科技中长期发展规划,作为国家科研重大专项纳入“十二五”计划,注重形成有梯次的航空发动机谱系化产品,尽可能地涵盖我国目前及今后一段时间内对航空发动机的需求,经过若干个“五年”计划加大支持力度。同时,由于航空发动机研制难度大、周期长,建议将航空发动机研发与具体军民用航空器研制项目分离,由国家有关部门牵头制定详尽、专门的航空发动机研发长期规划,并保持政策的延续性,给予航空发动机产业长期、稳定的支持,并先行发展。

  航空发动机是飞机的“心脏”,是航空产业和飞行器的源动力,对国防和工业体系意义巨大。

  建议二:统筹资源加强航空发动机预先研究、基础研究和技术验证工作,打好技术基础。

  对此,日本通产省的表述非常形象:计算单位重量产品所能创造的价值,船舶为1、小汽车为9、电子计算机为300、喷气客机为800,而航空发动机所能创造的产值高达1400!

  要充分认识到加强基础性研究、技术储备工作的重要性和必要性。建议在国家层面,由有关部委牵头,航空工业部门具体实施,在涉及航空发动机核心技术的预先研究、基础研究和技术验证等方面统筹安排资源。尽快组织研究、选择具有普遍制约作用和重大潜在应用价值的基础性技术予以超前安排、持续研究和深入探索,并同步开展配套的技术条件保障设施的建设,为掌握关键技术和早日实现工程化应用奠定坚实的基础。

  航空发动机的重要程度一目了然。

  建议三:国家产业和财政政策对航空发动机产业予以必要的倾斜,加大研制的经费投入和人力资源投入。既要客观认识到我国航空发动机产业投入不足的现状,又要结合我国国力现状加大对航空发动机产业的支持力度。建议在国家层面统筹协调政府、军队、企业、社会等多种渠道的资金和资源,在航空发动机产品、技术、研保、基础等多个方面有选择、有重点地扩大投资,并逐步根据国民经济和国家整体实力增长情况,结合航空发动机产业发展长远规划,持续加大投资力度,最终形成多方位、大力度的投资,真正扭转落后局面,使我国的航空发动机产业与国家实力和地位相当。同时,要充分重视人力资源投入力度,实施“以人为本”的人才战略,在对航空发动机产业的资金投入中,专门划拨适当比例并辅以相应政策支持人才培养和引进,以造就一支高素质、高水平、有创新力的管理、技术和技能人才队伍。(尹泽勇院士
高正红教授)

  因为设计复杂、制造困难,它被誉为是“现代工皇冠顶上的明珠”。

  我们来举个例子,苏27的AL-31涡扇发动机是第三代战斗机的代表型号,其最大加力推力是12.5吨,2台AL-31可推动苏27以超过2倍音速飞行。

  但是,AL-31的风扇直径不到900毫米,涡轮直径不到300毫米。

  这么小尺寸的风扇和涡轮,要时刻承受着12.5吨的力。

  这强度相当于一个人用喉咙顶着钢枪推动汽车。

  只是,人推汽车是慢慢挪动,而涡扇发动机要推动飞机以2倍音速飞行,各部件要承受住异常严酷的高温高压考验。

  正因如此,航空发动机的研发向来只能是大国游戏——环顾当今世界,能自行制造第三代战斗机的国家和地区有12个,能自行制造核武器的国家有9个,而能自行制造高品质航空发动机的国家,只有5个。

mgm娱乐场 4我国装备的苏-27战机

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  从“拿来主义”到自食其力

  在航空发动机研发领域,即便是美英俄这样的“第一梯队”国家,也曾走过超出常人想象的艰难道路。

  众所周知,美国在该领域技术最为先进。但是,最初,它也是一个“蹒跚学步的婴孩”。

  照搬英德

  二战前,在喷气推进研究方面,德国和英国最厉害!

  尤其值得一提的是,当时,德国对轴流式喷气发动机的研制取得了突破性进展,在二战中就进入了实用阶段。

  美国很着急。怎么办?“拿来主义”!

  参战后,凭借同盟关系,美国政府从英国直接拿到了惠特尔离心式喷气发动机的相关技术。

  凭借这种新的动力系统,贝尔公司开发出美国第一款喷气式飞机——P-59战斗机。

mgm娱乐场 5美国第一款喷气式飞机P-59战斗机

  二战后,在检查德国航空研发机构时,其先进的喷气技术令美国人感到震惊。

mgm娱乐场,  为此,美国在获取了大量的研发人才的基础上,以政府为主导,集中各界力量、整合各种资源,搞起了喷气式军用飞机。

  在此过程中,军方始终积极介入和支持新发动机的研发。

  自主突破

  美国在“拿来”的过程中逐步认识到航空发动机的重要性,开始力求摆脱“仿制+改良”的模式,致力于自主技术研发。

  在二战期间,美国的普·惠公司,几乎没有独立研发喷气发动机的经验。

  战后,普·惠决定制造英国罗·罗公司的尼恩发动机。

  然而,当时喷气发动机普遍存在四个重大缺陷:高油耗、低推力、加速慢、噪音大,严重制约了实际应用。

  为了克服这些缺陷,该公司于1946年作出重大决策:投入巨资建设新的研发机构和相应测试设施,以追赶竞争对手。

mgm娱乐场 6英国的国宝级企业罗尔斯·罗伊斯公司

  5年以后,普·惠公司研制出双转子发动机J57,把推力提高了一倍多,油耗率也大大降低。

  J57的成功,不仅为美国的B52、F-100、F-101、F-102、KC-135等多种战机和轰炸机及加油机提供了动力,而且,J57的商用型JT3还成为波音707的动力,直接促成了远程军用/商用运输机的大发展。

  换言之,J57奠定了美国在喷气发动机领域领先地位的第一块基石。

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  “美国心”如何止住了痛?

  在很长一段时间里,“美国心”也“很痛”。

  比如,通用电气研制的J79,是世界公认的最重要、最具革命性的一款喷气发动机。

  然而,在研发起步阶段,J79这颗“心脏”也曾面临难产的窘境。

  发动机研发进度远远赶不上飞机出新品的速度。

  XF—104闪亮登场时,它的标配“心脏”J79还没出世,不得不拿J65-B-3发动机来代替。

  可是,J65-B-3根本hold不住原设计的2倍音速,只勉强达到马赫数1。这事使那时候的美国航空成了笑柄。

  后来,随着一系到技术突破,J79获得了成功,给F-104、以色列“幼狮”、F-16出口型等战机提供了强劲动力,进一步奠定了美国喷气发动机工业的全球领先地位。

  不仅如此,美国普·惠F100-PW-100发动机,也曾令F-15战机“很心痛”。

mgm娱乐场 7F100-PW-100发动机

  1972年,该型发动机首次装备F-15。初期,出现了损耗过快、压气机失速、以及加力点火困难等一大堆难缠的问题,导致大批飞机“趴窝”。

  直到14年后,1986年,上述问题才得以妥善解决。

  美国航空发动机工业,之所以能克服重重困难、走在世界前列,与重视预先研究是分不开的。

  现役装备必须考虑技术风险,预先研究是一个“试错”的过程,其意义在于发现新技术中可能存在的风险,从而克服风险。

  然后,将有价值的技术储备下来,推动其进入实用阶段。

  但是,由于前沿技术的不确定因素较多,因此,预研失败概率很高,投资风险也大。

  可贵的是,美国人顶住了这种压力,允许“失败”,并且,不放弃失“失败”。

  就这样,一些“失败”了的项目起死回生了。

  如通用电气的YF120,它在F-22动力竞标中败北,但因为美国政府和军方的支持和呵护,没有死掉。

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