四、我國航空發動機發展水平的差距與發展道路的選擇 1.我國發動機發展水平與航空發達國家的差距 關于我國現代航空發動機的性能水平,1989年原航空工業部高推預研辦公室與北京航 空航天大學管理學院曾進行過定量分析,在修正了美國蘭德公司Birkler的TOA模型并發展了中國航空發動機的TOA模型后,用它對我國已獲得的和將發 展的航空發動機性能水平進行了分析和預測,分析認為,當時我國可獲得的航空發動機性能水平與美國的差距約為20年,到2000年這個差距約為25年。在過 去的30幾年中,我國可獲得的航空發動機性能水平提高的平均速度僅為美國的55%,若不采取恰當措施,差距會越來越大。有文獻對我國現役航空發動機的主要 參數與航空發達國空家進行了對比,認為到2005年我們比發達國家落后20年左右。因此可以認為,我國航空動力的總體技術水平比發達國家落后25~30 年。 分析我國航空動力水平落后的原因,最主要的是我們沒能按照發動機的發展規律來選擇一 條與我國國情相匹配的發展道路。我國走的是"使用維護-仿制-改進改型-型號研制-預先研究"的發展道路,這是對發動機發展過程的復雜性認識不足的結果。 長期的引進與仿制,意味著我們永遠不可能趕上發達國家的水平。 2.我國航空發動機發展道路的選擇 雖然我國的航空發動機走的是一條引進仿制的路,其過程歷經了不少失誤與反復,但仍走 完了引進-仿制-改進改型的全過程,積累了豐富的改進改型與生產經驗。而且,20世紀80年代以來進行的高性能推進系統的預先研究工作,在核心機方面取得 了重大進展,使我們有了一定的技術儲備,已經具備了走適合我們自己的發動機發展道路的條件。總結我們過去走過的路,借鑒國外的成功經驗,我們認為,目前應 當集中物力財力,突破重點型號,以滿足國內急需,在此基礎上加大預先研究力度,走以核心機衍生的發展道路,在條件合適的情況下開展國際合作。 (1)集中力量,突破重點型號。國防動力的需要使我們不可能坐等研制出我們自己具有 領先水平的航空發動機,因此,把改進改型的路繼續走下去以滿足軍機發展的動力需求是當務之急。20世紀80年代中期,我國在國外某核心機的基礎上研制的渦 扇10發動機預計到2005年可裝備部隊,推重比7.5,相當于國外第三代發動機的技術水平,這將使我國與航空發達國家在航空發動機性能水平上的差距縮短 到20年左右,為下一階段的自行研制奠定基礎。 (2)加強預先研究,走以核心機為基礎的衍生發展道路。總結我國新機研制的經驗,代 表一個新機水平的關鍵技術往往成為型號發展的障礙,其根本的原因在于技術儲備不夠。因此,下大力氣搞好預先研究工作,集中有限的資源多開展幾個類似"航空 推進技術驗證計劃(APTD)"的預先研究,突破推重比為10一級的發動機的技術關鍵,進行技術儲備,不僅是我國發動機發展的現實需要,而且是發動機發展規律的客觀要求。 核心機主要是指基準發動機上的高壓系統,它包括高壓壓氣機、主燃燒室和高壓渦輪三大 部件。在一個成熟的高壓系統基礎上加上不同的低壓系統,就可衍生出各種形式的發動機,因此,核心機可以理解為同一級別發動機的發展平臺。研制核心機主要有 以下優點:a.縮短發動機的研制周期,降低成本,提高可靠性。b.可增加發動機的通用零件數,改善互換性。c.使發動機的研制周期趕上飛機的研制周期,且 大幅度降低新機的發展經費。據國外經驗,在一臺成熟的核心機上發展新機只要3~5年,經費也只有全新發動機的40%左右。 另外,核心機的發展可促進新技術的發展,先進的核心機指標可以推動設計研究、試驗、測試工作向前發展,帶動新材料、新工藝的革命,但核心機的發展必須以大量的預先研究和技術儲備為基礎。 我國近50年來測繪仿制經驗和近20年來的預先研究積累已經具備了發展推重比為10 一級的核心機的條件,因此,改革現有的發動機發展的組織管理體制,加大投入,堅定不移地根據國情發展相應水平的核心機,不斷衍生出各類航空發動機,逐步向 國際先進水平靠攏應是我國下一階段發動機發展的主要道路。 (3)以我為主走國際合作的道路。從前述美、英、法的發動機發展道路中可以看出, 進入20世紀80年代以來,進行國際合作是當今發動機發展的主要途徑之一。通過國際合作來分擔經費和風險,加快進度,開拓市場,這是發動機所具有的知識密 集、技術密集和資金密集的特點所決定的。不同的國家進行國際合作的目的是不同的,發達國家進行國際合作的目的是為了減小投資風險、擴大市場占有率與盈利水 平;對于技術比較落后的國家來說,合作的目的則是想學到新的技術與先進的管理經驗,以盡早使自己走上獨立研制之路。國際合作的主要模式有:a.合作生產。 b.合作研制和經營。c.合作研究與發展。目前,我國所進行的國際合作主要是合作生產,這與我國的航空發動機發展水平是相稱的。國際合作實際上是另一種競 爭的形式,它以實力為基礎來進行分工與互利,其目的是為了更大的市場利益和國防競爭的最后勝利。由于社會制度的關系,其它形式的合作對我們來說目前還較難 實現,所以,我們應以我為主努力提高我國發動機的研究與發展能力,趕上國際先進水平,到那時,國際合作的大門就會自動向我們打開。 (作者:北京航空航天大學 吳昊 韓新偉 陳良猷) |