富國強軍—應設立航空發動機技術軍民融合研發中心

導讀：為提升我國航空發動機的整體製造水平，國內需要學習西方的先進管理及供應鏈體系，在國內扶持第三方的航空發動機技術軍民融合聯合研發機構，設立研發平台。

一、背景

航空發動機被稱之為工業上的明珠，世界上僅有美、英、法、俄、中五個國家擁有航空發動機製造技術，而民用大涵道比航空發動機更是被美國、法國、英國以及俄羅斯壟斷。航空發動機材料是遏制航空發動機性能提升的關鍵，被多國政府列為限制出口關鍵技術。

航空界普遍認為，發動機製造成本約佔飛機成本的1/2到1/3，而一套航空發動機熱部件的更換費用佔到了發動機總成本的1/2到1/3，由於熱部件屬於發動機損耗件，通常民用發動機熱部件在運行5000-10000h後需進行維修或更換，而軍用發動機熱部件壽命更短，美英普遍維修壽命在3000-5000小時之間，並且聲稱採用了先進技術，將會採用「視情」維修技術（即利用發動機傳輸的大數據判定何時需要維修）。

二、國內技術發展現狀

由於國內軍工企業大多數仍然採用蘇聯時期援助發動機生產技術，熱端部件防護及維修技術水平落後，生產工藝不穩定，通常在500-1000小時進行更換。在爭端不斷的南海，問題尤為突出，海洋環境造成的腐蝕曾經導致XX型號戰鬥機發動機葉片防護塗層失效，嚴重縮短髮動機使用壽命，並導致該批次所有發動機停飛更換熱部件。一台航空發動機熱部件的更換費用在1500~3000萬元，而維修熱部件能夠節省約2/3的維護成本。如果採用先進技術對其維修並延壽，不僅僅可以大幅度提升空軍戰鬥力及戰鬥機出勤率，並且僅此一項每年可為國家節約百億元成本。

國內目前從事航空發動機相關材料技術研發的單位有中國航發北京航空材料研究院（621所）、中國科學院金屬研究所等研究院所，以及其他下屬發動機裝配修理廠如：中國航發瀋陽黎明、中國航發成都航發、中國航發西安航發和中國航發貴州黎陽等，技術水平層次不齊，並且由於常年競爭，各單位進行徹底的技術封鎖，基本不進行技術交流，出現了有先進技術的單位不能將其用於生產航空發動機，而生產發動機的單位卻得不到最先進技術的尷尬局面，導致我國航空發動機技術長期處於相對落後的狀態。

三、歐美技術發展現狀

在航空發動機領域，以英國Rolls-Royce公司（以下簡稱羅羅）和美國通用電氣公司（以下簡稱GE）為代表，羅羅公司藉助第二次世界大戰發展出自己獨特的航空發動機技術，但是戰爭結束後軍用發動機市場萎縮，加上英國國內市場不足以支撐其龐大的研發支出，曾一度瀕臨破產，只能靠國有化來對其進行輸血。後來重歸私有化，迫使其走上了國際合作路線，與美國普惠公司、德國MTU等多家公司合作，推出V2500發動機，將其安裝在A320客機上並獲得了成功。

同期的美國通用電氣公司（以下簡稱GE）也與法國斯奈克瑪公司合作，推出CFM56發動機，安裝在部分A320客機上，與V2500發動機展開競爭。

值得注意的是，不管是V2500、CFM56還是其後續發展出的先進發動機，其中應用的大量新型技術和材料並不全被GE、羅羅等OEM公司所掌握，而是來源於其龐大且專業的供應商體系。例如，GE公司CFM56發動機中部分葉片由美國克洛美瑞公司和美鋁提供，而羅羅公司發動機中的熱部件防護技術也由Sermatech公司（現為Praxair Surface Technologies）承擔，其熱部件及其維修服務由Wood Group公司提供。

V2500及CFM56發動機的成功，是羅羅和GE公司為代表的工業集團智慧的結晶，更準確的說是兩家公司領導的龐大且專業的供應商體系集團化作戰的結果。這些第三方獨立技術服務公司不掌握整機製造能力，但卻擁有在自己所述行業中數一數二的科研及製造實力，促進了美英航空發動機技術的交流和發展。

在燃氣輪機領域，第三方的獨立技術服務供應商同樣扮演著很重要的角色。美國休斯頓市是北美燃氣輪機維修服務公司最集中的地方，同時也是IGTI國際燃氣輪機協會總部所在地。其中包含了IWG、ASM、Allied PowerGroup、Trinity Turbine及Quesco等眾多第三方燃機熱部件修理公司，維修的燃機型號涵蓋了GE F9B/E/FA F7B/E/EA F6B/FA F5 F3以及西門子SGT6-5000F SGT6-3000E 501AA/B/D/D5 251B-B12 171/191/ V-Series等眾多型號燃氣輪機，這些燃氣輪機維修公司大多由前OEM員工創辦，部分技術和圖紙來源於OEM公司，並在此基礎上根據客戶的需求發展出多種維修技術。由於OEM公司由於利益驅動傾向於銷售新部件，一套燃機新熱部件的更換價格在2000-5000萬元不等。而第三方維修服務公司可以根據具體運行工況的不同提供更加個性化服務，可以大幅度降低電廠的運行維護費用。

像杜克能源公司等用戶本身也發展出了自己的維修技術能力，通過僱傭西門子、GE的前員工，能夠對自己下屬電廠燃機進行一些基本維修，同時可以對第三方公司提供的服務進行最終驗收，控制維修風險，避免由於維修質量不過關造成的事故。

四、破局辦法

為提升我國航空發動機的整體製造水平，需要學習西方的先進管理及供應鏈體系，在國內扶持第三方的航空發動機技術軍民融合聯合研發機構，設立研發平台的主要目的為：

（1）以專業、開放的態度，獨立研發先進航空發動機技術，並向國內急需技術的航空發動機企業提供研發及生產服務，有償提供相應先進的航空發動機技術的使用權，並可以在國內產生「鯰魚效應」，促進行業之間技術交流和轉移，使相關技術像貨幣一樣流通起來，有利於整體提升我國航空發動機技術水平，實現民族強軍夢；

（2）積極拓展相關技術在民用方面的應用。利用航空發動機研發中產生的先進技術，將其轉化到發電、化工甚至核能等多個領域，解決在這些行業當中以往存在的突出問題，實現供給側結構改革。同時產生技術的「阿波羅」效應，促進經濟及相關行業的繁榮。

（作者：於昊君，中國科學院金屬研究所）

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