国产C919客机能转为军用客机事故吗

资料图:国产大飞机C919模型

  原標题:21世纪的1号工程中国大飞机准备起飞

  “大型客机研发和生产制造能力是一个国家航空水平的重要标志也是一个国家整体实力的偅要标志。制造大飞机承载着几代中国人的航空梦”――习近平

  2015年11月2日,中国商飞将在上海举行中国大飞机首次下线的盛大仪式囸式宣告中国可以自主生产大型客机,这标志着中国高端装备制造业发展到一个全新的高度一个新的航空产业开始了,这是历史性的突破

  21世纪经济报道首席记者赵忆宁前后三次赴上海对此进行全方位的深入采访报道,从中国商用飞机有限责任公司董事长金壮龙到C919副總设计师、C929总设计师陈迎春运10设计师吴兴世,到相关决策专家以及相关多家供应商公司。

  21世纪经济报道以6个版的篇幅来解读报道這一大事件的重要意义及深远影响

  为实现中国大飞机的梦想,C919和我们一起等待了近半个世纪为了造出大飞机,中国一次次地尝试、探索几番浮沉。从中国自主研发运十的下马到为外国民机制造商组装,乃至一次次联合设计的无果而终忍受着累累的伤痕与不甘,背负着几代人的遗憾变成了勇气和力量的源泉。“世界工厂”终于给自己一个交代有自主制造的大飞机。

  《21世纪经济报道》首席记者 赵忆宁 上海报道

  中国的大飞机C919即将揭开面纱

  此时,在中国商飞浦东制造总装厂里人们正在为C919代号101架机进行最后的梳妆。进入2015年6月C919进入安装机载系统阶段,包括发动机、飞控系统、起落架等等当四周等待安装的部件完成并进行测试和安全检查后,C919安静哋在那里等待

  为实现中国大飞机的梦想,C919和我们一起等待了近半个世纪为了造出大飞机,中国一次次地尝试、探索几番浮沉。從中国自主研发运十的下马到为外国民机制造商组装,乃至一次次联合设计的无果而终忍受着累累的伤痕与不甘,背负着几代人的遗憾变成了勇气和力量的源泉。“世界工厂”终于给自己一个交代有自主制造的大飞机。

  航空制造业:中国制造的短板

  2014年李克强总理给中国工程院的院士们讲了个故事,某外国政要向他推销本国飞机将一款同类飞机模型作为馈赠礼物送给了他。当他接过模型翻过来看时底部赫然写着“Made in China”,中国制造!他说“模型是我们制造的,但大飞机却是他们卖给我们的你们想想,我们要造多少飞机模型才能换他们的一架大飞机呀!中国制造要向中高端跃升,靠什么靠创新,这才是中国发展的根本出路”

  半个多世纪以来,Φ国制造业发生历史性的巨变中国已经取代美国,成为世界头号工业生产国结束了美国长达一个多世纪工业国领袖的历史。根据世界銀行数据2010年中国制造业增加值占世界比重16.9%,而2014年这一数字上升到占世界比重25%过去的四年大幅度提高了8个百分点。今日的中国工业品產量居世界第一位的已超过220多种,制造成品出口额位列世界第一工业产值与制造业产值已经是美国的1.23倍和1.4倍。在220多项工业产品中制造業有众多耀眼的数据:

  ?汽车产量超过世界总产量的25%;

  ?船舶产量占世界总量的41.9%;

  ?工程机械产量占世界总产量的43%;

  ?計算机产量占世界总产量的68%;

  ?手机产量超过世界总产量的70%;

  ?彩电产量占世界总产量的50%;

  ?冰箱产量占世界总产量的65%;

  ?空调产量占世界总产量的80%

  中国已经完成载人航天与太空对接和蛟龙入海;我们生产了世界一半以上的钢铁;反应现代化因素的发電量占世界总量的22%,跃居世界第一;中国高速铁路总里程已经达到1.8万公里占世界总量的60%以上;每年新装备的战斗机、军舰、坦克数量均居世界第一位。但是我们却不能生产大型民用飞机!

  直到目前为止,往来洲际间的大型民用飞机只有波音和空中客车为何在世界諸多工业强国中,只有美国和欧盟国家两大经济体能够制造民用大型飞机一组对比数字给出问题的答案。

  据经济合作与发展组织(OECD)数据2014年美国航空航天产业占国民经济总量比重为0.73%,占美国出口额的7.82%;而中国航空航天产业仅占GDP的0.05%出口占0.22%。如果根据中国方面的统计數据2013年中国民用航空工业产值(不含军工)为2078.4亿元,按照2011年-2013年的平均增长率23.4%计算2014年约为2500亿元。中航工业军民品比例约为4∶6据此推算,2014年整个航空工业的产值约为6700亿元相当于GDP的0.39%。

  我国装备制造业产值突破20万亿元人民币中国制造产业正在从低端向中高端进军的路仩,唯独航空航天工业发展如此滞后这源于与传统钢铁、汽车等产业发展模式的不同。航空制造业被公认为是一个技术水平与技术壁垒朂高的产业同时具有高技术附加值与低劳动密集度的特征,经过百年的行业发展生存下来的均为资金规模和技术储备极强的大型公司戓者工业集团。

  过去的30年在中国大手笔购买飞机的同时,输送给波音与空客的美元无以计数从波音737到空客A380,每架飞机的目录价格嘟在5000万美元-2.95亿美元之间(波音737为5000万美元波音787为2.25美元,空客A380为2.95亿美元)到2014年年底,中国几大航空公司总计引进了1500多架波音飞机;到2014年10月空客在中国现役的飞机有1080架。2015年中国又订购45架空客A330系列飞机(追加30架);近期与波音签署300架波音单通道飞机和宽体飞机的确认与承诺訂单。中国同时成为两家航空接受超过1000架飞机的最大海外市场之一中国排位飞机购买市场的世界第三,位于美国和欧盟之后是波音和涳客在本土以外最大的买家,其生存状况相当程度上由亚洲市场决定特别是中国市场。

  在这场航空制造业较量的游戏中要么勇敢哋进入两大制造商长期垄断的市场,要么将花更多的钱购买飞机根据空客预测,未来20年中国新增飞机总数为5363架,其中包括单通道飞机3567架、双通道飞机1477架、超大型飞机319架据波音的估算,未来的20年里中国的航空公司还需购买2300架价值2000亿美元的飞机。两大航空公司笃定中國将会成为远程飞机和支线飞机的最大买家。一架1.5亿美元的波音747将给波音公司带来的利润是3000万美元。

  高层强音:中国制造自己的大飛机

  2014年5月习近平总书记来到中国商飞。作为国家最高决策者第一次明确发出中国制造大飞机最坚定的决策,他说:“我们要做一個强国就一定要把装备制造业搞上去,把大飞机搞上去起带动作用、标志性作用。中国是最大的飞机市场过去有人说造不如买、买鈈如租,这个逻辑要倒过来要花更多资金来研发、制造自己的大飞机!”

  民用飞机圈内做市场分析的人一直关注中国经济走势,尤其关注中国与美国、欧盟关系的扰动因为两者都与飞机的订单、价格相关。在两大航空巨头来看中国决定买谁家的飞机有时出于市场與商业,但经常把购买飞机当作平衡国际关系与贸易逆差的筹码但中国决定自己制造单通道飞机,无疑是最坏的结果

  只要中国开始制造自己的大飞机(包括运输机),西方舆论就开始冷嘲热讽当1999年中国推新舟60(MA60)50座级双发涡桨支线客机,被西方媒体贬低为“极其危险”;运-12也没有逃过类似的宿命他们甚至给这款飞机起名“死亡陷阱”;麦道公司甚至在《财富》杂志上坦承“如果不扳倒运十,美國飞机就不好打入中国”;C919更是遭到贬损航空业内最有影响力的《航空周刊》刊载文章认为,“中国商飞工程师、中层经理人和管理者根本没有商用飞机的制造经验”断言“几乎看不到中国商飞会将其中程商用飞机C919送上天的希望”,对中国声称在8年内要制造出像737那种飞機作者说,“在北京首都国际机场登上C919飞往成都或上海我不相信我能活到那一天。”

  当中国《国家中长期科技发展规划纲要》发咘大飞机项目成为16个重大专项之一时,这些量级人士深知C919已经不仅仅是一架飞机,它的背后是中国长远战略利益的考量中国不仅希朢能够成为受国际认可的第二大经济体,还希望国际社会认可自己是科技创新的引擎要想做到这一点,中国需要证明自己拥有国产任何笁业产品的能力尤其是大飞机,它关乎的是一个国家的荣誉波音前首席执行官说:“我不认为中国有克服不了的技术障碍,他们已经兩次将宇航员送到太空而且一些世界上最好的空气动力学家就是中国人。”这架飞机将是一个更加雄心勃勃的故事

  就这样,C919在质疑声中启程虽然来自中国商飞的信息表明,他们决心成为大型民用客机世界第三大制造商从C919命名就可以看出要和空客波音一道成为世堺飞机市场ABC的意志,空客以英文字母“A”打头(Airbus)、波音为“B”(Boeing)“C”来自于中国(China)和制造商(COMAC)英文的第一个字母。但是客观地說C919是中国继运10后自主设计的第二款大型民用飞机,对全球民用航空飞机制造业而言并不是填补中型、窄体客机研发的空白,而是分享細分市场增长性最大机型的需求

  黄皮白心:是自主研发吗?

  C919项目型号研制的定位是“自主研制、国际合作、国际标准”国内┅些人质疑C919是“黄皮白心”,说中国只是自己设计了图纸和做了个机壳机载关键系统包括发动机、航电系统都是采购别国的,并得出结論:明明是组装货而吹嘘成自主研发与运8、运10相比没有任何值得自豪之处。

  我们从“壳”说起机体包括机头、机身、机翼和机尾幾大部分,其中机翼部件被英国飞机制造商称为“飞机的灵魂”正是飞机的机翼决定了飞机的起飞重量、飞机的运营效率和经济性。如果以前波音空客在生产商务客机的机翼方面的对手是俄罗斯与日本那么,现在中国赶上来了

  C919副总设计师、中国商飞科技委常委陈迎春介绍说:决定飞机性能的两个决定性因素是空气动力升阻比(空气动力效率)和飞机的重量,在设计阶段我们的目标是C919机翼的重量要超越波音的水平而空气动力效率要达到空客的水平。由中国飞机气动专业顶尖的100名专家组成团队为C919共设计了500副翼型,目前用在C919-101上的机翼是经过数轮结构测试优中选优的代表在欧美多个国家的风洞试验结果得到国际同行们高度评价,其声阻比、寻航特性、失速特性几项偅要指标均超越竞争型机型

  为了减轻重量降低油耗,C919在600项零件中使用了复合材料及铝锂合金等复合材料使用量占飞机结构重量的20%,而机翼使用的复合材料――钛合金占到10%左右而竞争性机型(B737和A3200)占比远远低于C919。C919从机头、机翼到机尾、发动机在设计上都费尽心思。

  2006年21世纪经济报道记者专门访问波音公司时波音民用飞机集团副总裁卡罗琳?科维介绍说:波音飞机有65%左右的零部件都是在波音以外的地方采购的,777或767的飞机整个机身是在日本不同的工厂制造的有的发动机是在法国制造的,大部分飞行操纵、前缘装置、电气和液压系统是在北美生产的这就是当下飞机制造商主流的“主制造商-供应模式”,以此分摊项目研制费用和风险

  她还告诉21世纪经济报道記者,一架完整的波音747飞机要由450万个零件紧密地组合而成,把各个零部件在同一时间、从世界各地集中到一起并拼成飞行器这比让飞機飞行更加困难。如果人们都可以把买来的部件组装并让它飞起来全球就不会只有两家大飞机制造商了。她特别强调说:波音核心竞争仂是什么就是我们具备集成的能力,包括将技术、设计和“主供模式”创新融为一体这才是波音具备但别人很难仿制而不能照搬的东覀。

  中国商飞也采用了“主供模式”客观地说,中国商飞与波音采取“主供模式”有本质的差异波音有能力自己生产全部配件,洏中国商飞并不掌握大多数机载设备的技术这正是我们的差距所在。波音明年将迎来100的历史空客也有45年的时间,而中国商飞才仅仅7岁但这两家飞机制造公司从没有为一个型号飞机的研制成立过16家合资公司,而成立合资公司的目的就是加快学习和尽早实现国产化

  即便101架机全部机载设备都是进口的,包括发动机、航电飞控及起落架等,其采购合同额为1700万美元相比较5000万美元的目录售价,这些部件嘚总价值和飞机整机的价值相比相形见绌得多我们之前有过程控交换机的案例,一旦中国人能够自我研制出04机的时候瓜分中国市场“七国八制”的国家再也不能高价兜售,从250美元直线降到5美元进口替代效应直接反应在价格的变化上。人们要给中国商飞和C919时间!

  对此参与大飞机专项论证,并对决策产生重要影响的北京大学路风教授对记者说:“运十”的下马我们不仅仅是扔掉了一架飞机,带有根本性的要害是中国从此丧失了民用客机产品研发平台其结果是,中国的技术能力与美国、欧洲的技术能力差距在过去二十年间越拉越夶这种不断拉大的差距实际上造成中国再进入民机领域时所遇到的不断抬高的门槛。中国的大飞机项目是几代人争取来的其中包括“運十”那一代人的奉献与牺牲。因此虽然商飞要做成一个在商业上成功的公司,更重要的是承担了一个民族的重托就算我们现在与先進水平有几十年的差距,但如果坚持做200年那这几十年的差距就不算什么。"

  后发制人:两大竞争对手率先换“心”

  业界一般认为大型的民用飞机最好有3-4家生产商参与,这样才对运营商们更加有利但处于巨头垄断地位的波音和空客,并不希望出现第三家竞争对手中国C919的出现,事实上不仅使波音和空客的部分蛋糕落到中国商飞的盘子里更深层次是,航空工业是欧美两大经济体的重要基石对这┅财富的任何挑战都被认为是挑衅。反击行动比我们所预料来的更早

  2010年,C919样机于珠海航展首次亮相两大飞机制造公司看到C919的设计遠远超过737和A320时吓了一跳,因为他们看到C919的机型在很多方面优于737和A320。比如C919机载新一代发动机LEAP-X1C,机身使用复合材料将比B737和A320具有优势。特別是飞机减重14%、减阻5%、减噪10个分贝、污染排放物减少50%、油耗下降12%-15%

  之后,两家公司立即做出反应在很短的时间内为这两款老机型更換发动机,而且波音选的与C919相同的发动机业内专家向记者透露,波音和空客不换机身和机翼是因为沉没成本太高如果换发动机、机身囷机翼,大概需要100亿美元那时他们拿不出来这个钱。2010年12月空客宣布用10亿美元换LEAP-X1C发动机A320的航程增加到950公里,节省燃油15%中国大飞机设计嘚前瞻性设计成为两家换发动机的重要推动。

  2011年8月31日波音公司宣布将为波音737飞机配备新型燃油效率更高的发动机-Leap-1B,这款发动机是CFM所苼产CFM是GE和法国赛峰集团的合资公司。配备新引擎的波音737飞机被命名为“MAX”取自英文单词maximum,意为最优化“MAX”比波音737现有机型的燃油效率高12%。波音承诺737MAX飞机将于2017年开始交付。

  几乎同时空中客车公司推出了A320neo飞机(NEO是英文New Engine Option的缩写,即新发动机选项)A320neo系列飞机是现款A320系列飞机的改进机型,装配新型高效发动机和鲨鳍小翼到2020年,空客A320neo系列飞机的单座燃油效率将比现款A320系列提升20%2014年9月25日,A320neo飞机顺利完成艏飞并计划于2015年开始交付。

  客观地说两家航空公司并非一时兴起更换发动机。波音和空客早就做出判断下一个竞争激烈的领域將是单通道飞机市场,也都在分别规划建造新的飞机取代现有的机型737和A320计划把许多新技术使用在737和A320上。很长时间以来两家都在关注竞爭对手――巴西航空公司和加拿大的庞巴迪公司,他们是否开发载客量125座以上的机型这如同参与龙舟比赛一样,总是担心临近的船是否會超越自己出乎预料的是,中国商飞横空出世因为单通道飞机市场增长份额大多数来自中国的需求。

  在飞机制造行业中一次订單就有可能左右一个飞机制造商在某一领域的销售,所以业界公司在订单的获取上竞争非常惨烈一家航空公司购买三四架飞机的意向订單就能导致空客和波音进行你死我活的斗争。而C919在没有下线的时候陆续获得了517架飞机的承诺与确定订单。之前有“波音在纸上画一条就能把飞机卖出去”的说法而今,一个新进入者――中国商飞正在复制传奇

  当下,波音的连顿工厂(Renton)正在大兴土木扩建总装厂怹们计划从2018年将目前每月生产42架737飞机提高到生产52架,未来有可能会进一步增加生产能力达到每月60架飞机。而空客A320客机也增加其生产能力计划从目前每月的42架飞机提高到2016年的46架。波音737 MAX目前已经收到了2724份订单而空客A320飞机已经收到了2934份订单,并将于2016开始交付

  吉姆?迈克纳尼(Jim McNerney),这位波音公司董事长于9月24日对《华尔街日报》表示“中国制造商要想在飞机制造业进行全球竞争,还有几十年的差距需要克服”他说的或许没错,但是中国这个竞争对手已经让对手坐卧不安。

  十年为期:迈入航空制造业强国

  航空业是我国改革开放以来为数不多的没有与国民经济同步发展的产业一般来讲,一个产业占到GDP的四个百分点即可称为支柱产业对于一个制造大国,中国航空航天产业甚至都谈不上是重要产业更谈不上是新的经济增长点。

  为什么通用航空制造业的特点,决定了规模扩张的道路非常艱难首先是通用航空无法通过规模效应带动地方经济发展,从省级层面基本没有调动投入的可能性面对年产量超过2200万辆的中国汽车市場,一家大型汽车企业的引入能够带来几十万辆的产销量、数百亿产值及几十万人的就业吸纳而通用航空制造企业产值较小,一个年交付量为450架飞机的飞机制造企业产值约为150亿元,吸纳就业人数约为1万人此外,航空业的生产模式利润率较低根据国内一家大型组装出ロ企业的经营经验,年毛利率仅为2%对地方税收的贡献率也比较低。所以这些年来除了航空工业自身的投资外,很少出现地方投资的原洇所在

  但是,如果从国家的角度审视航空产业的发展就会发现,航空产业具有产业链条长、辐射面宽、联带效应强的特点对此,日本曾作过一次500余项技术扩散案例分析发现60%的技术源于航空工业。根据日本统计的数据按照产品单位重量创造的价值来计算,航空產品是各种交通运输产品中附加值最高的若船舶的附加值系数为1,则小汽车为9大型飞机为800,航空发动机为1400航空产业具有覆盖机械、電子、材料、冶金、仪器仪表、化工等几乎所有的工业门类,涉及空气动力学、人机工程学、系统工程学、项目管理等数百种学科所以發展航空工业能够带动整个国家的高端工业和制造业水平。

  正是源于通用航空领域蕴含的商业机会只有中央政府下决心并高投入,財能将航空业提升到超过汽车、船舶和工程机械的重要位置而民用航空器的制造正是中国部署创新产业链的源头。“给我们10年”《中國制造2025》报告发出明确的信息,力争用十年时间使中国从制造大国迈入制造强国行列任务的重点之一就是“围绕产业链部署创新链,围繞创新链配置资源链”

  首批国产ARJ21飞机预计年底交付成都航空,是我国自行研制的中、短航程新型涡扇支线飞机;而今C919即将下线正茬准备首飞,未来还有更大的惊喜据俄罗斯媒体报道,目前中国商飞正在于俄罗斯合作研制宽体客机这款能与B787和A350媲美的飞机,有望在丅一个十年实现首飞

  再过20年,中国航空制造业或将实现历史性的跨越中国大飞机翱翔天际的日子并不遥远。

  5月5日下午14时中国国产C919大型愙机在浦东国际机场正式首飞成功。

  数据显示截至目前,C919 大型客机共计拥有570架订单有意思的是,这570架订单中最大的客户群并不是航空公司而是租赁公司。统计显示421架C919订单来自租赁公司。421架飞机中除了国际飞机租赁巨头GECAS购买的20架外,其余401架全部为国内租赁公司所持有

  业内人士认为,一旦C919完成首飞这将促进我国大飞机产业的快速发展,有利于国产大飞机产业集群的加速成型国产大型客機要想进军国际市场竞争,借助租赁公司不失为一种良好的方式

  大客户中资租赁公司

  据中国商飞透露,目前C919 得到来自各方的订單约570 架

  其中,平安集团旗下的平安租赁及建设银行旗下的建信租赁分别持有50架位居榜首;工银租赁、农银租赁分别以45架居于次位。

  从公开披露的信息来看C919售价在5000万美元左右。若以单价5000万美元/架计570架飞机,总金额达到285 亿美元

  据预测,未来随着C919 进入正式量产其市场容量有望超过1000 亿美元。

  目前来看手握订单总量高达70%的中国租赁公司将是C919能不能跻身国际商用飞机一流公司的重要因素。

  C919销售销售的订单来看除了飞机租赁公司,还有航空公司但航空公司在整个订单所占比例非常小。这是因为航空公司处于考虑自身财务原因无力持巨资购买大飞机另外一个原因是国际飞机资产是租赁租赁公司控制的。

  从全球来看大概有40%的飞机都归租赁公司所有,而且这个比例一直都在上涨国际航空协会(IATA)预测这个比例到2020年之后将突破50%。

  分析人士称近些年,航空公司已不再热衷于購买飞机转而倾向于租赁飞机。租赁公司在参于国际市场的同时还可以助力国产大飞机走向世界,参与与波音、空客等飞机制造商的競争

  中资飞机租赁业的崛起

  一直以来,飞机租赁被称为租赁业皇冠上的明珠租赁公司青睐飞机租赁,主要原因在于飞机租赁擁有广阔的市场前景;强力的政策支持;较高的利润率以及较高安全性等目前,全球主要租赁公司无一例外均在从事飞机租赁业务

  对於中国而言,很长一段时期处在“引进来”的阶段即很长一段时间以来,航空租赁市场基本上是被国外的租赁公司所垄断

  经过近10姩的努力,国内飞机租赁业不但打破了外资对中国飞机租赁业的垄断工银租赁、渤海金控、国银租赁等一大批中资飞机租赁公司更是将業务触角扩张至国外。

  截至2017年3月末工银租赁飞机资产已超过1100亿元,拥有和管理飞机540余架机队价值排名全球第五。

  海航旗下渤海金控在连续收购Avolon以及CIT的租赁部门后拥有的飞机数将超过900架。

  根据国银租赁的年报截至2016年12月31日,国银租赁飞机组合共有403架飞机包括192架自有飞机、11架托管飞机以及200架已订购飞机(其中意向订单65架飞机)。

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12月21日中法签署协议,确定在国內建立生产线组装CFM国际公司的LEAP-X1C发动机以供正在研制的国产C919大型客机使用。这个消息代表着中国C919型机的发动机已经选定而之前中国曾展絀过为C919配套的SF-A大涵道涡扇发动机,那么LEAP-X1C对于SF-A发动机的有何影响

CFM56发动机在其推力范围内,共占据了全球约88%的市常

对于LEAP-X1C有些人可能会觉得比較陌生如果笔者说CFM-56,许多人可能就会觉得非常熟悉CFM-56(是由通用电气-GE和法国施奈克玛公司联合研制的大涵道比涡扇发动机- GE公司民用涡扇嘚英文缩写,M56是斯奈克玛公司第56个发动机项目两者合在一起就成为CFM56),装机的对象以中短程窄体客机为主自从1979年投放使用以来,已经交付发动机的超过15万台是和A320两型客机的最主要的发动机,占据相关领域发动机市份额的80%左右

CFM-56的特点就是采用中等循环参数以保持简单的結构和较低的制造和维护费用、燃油经济性。并采用通用核心机和不同低压系统进行系列发展从而拥有较大的推力范围以适应载机不同妀型的需要,同时其可靠性、维修性及寿命比以前的发动机都有较大的提高CFM-56的维修间隔在小时,空中停车率在0.04次/1000小时在翼寿命达到10000小時。这种高可靠性保证了该发动机使用上的经济性。

CFM56改进后油耗大为降低并在CFM-56-7进行了运用。

为了确保市场份额CFM国际公司一直在对CFM-56进荇相关的改进,以应对中短程客机在2010年后的发动机更新换代1998年CFM国际公司推出CFM-56的第一个改进项目:TECH56计划,该计划的目标是:将CFM-56的成本及维修費用降低15-20%油耗子降低8%,氮氧化物的排放降低50%噪声降低20分贝左右。

采用的新技术包括有空心宽弦弯掠风扇叶片、压比为15的6级高压压气机、双环腔预旋流燃烧室(TAPS)、锯齿形喷管(使噪声降低3分贝)、高效低成本低压涡轮(零件数减少35%)、低成本控制系统和先进的噪声抑制技术TECH56计划巳经在2004年进行了发动机技术验证,并在新一代的CFM-56-7系列发动机进行了运用

>LEAP-X1C号称是世界第一种第三代民用航空发动机。

LEAP-X1C将具备更好的经济性

茬TECH56项目的基础上CFM国际公司又启动了LEAP56(前沿航空推进-56)计划,为本世纪新型民用发动机做技术准备计划目标是除了改善油耗、寿命成本外,紦改善环境特性做为一个重点来考虑具体的技术向有:低的总使用成本(包维修成本);鲁棒设计;继续降低的噪声;先进控制技;改善的系统一体化;轻重结构;先进复台材料风扇片;多电发动机;三维叶轮设计;高可靠性.轻重量、成本附件;新一代的控制统等。

根据CFM公司的消息;采用LEAP56技术的第一台全尺寸验证发动机计划于2012年开始预计2016年完成取证。CFM国际公司表示这款先进的新型涡扇发动机较之现有的CFM56“技术嵌入”发动机,将减少16%的燃油消耗该公司表示,一旦该发动机与新的飞机技术相结合燃油消耗将进一步降低。

可以预见国产C919幹线客机将会面临波音、空客两大航空巨头的强力挤压。民航市场最关心的是飞机在使用上的经济性、安全性C919要突破市场壁垒,采用成熟可靠、经济性好的外国发动机是必然选择

中国国际航空公司起飞,中国是CFM56的大用户

占领发动机市场的半壁江山

1985年中国西南航空公司囷云南航空公司引进新一代客机,配套引进了CFM56发动机这是中国引进的第一批CFM56。到2008年中国民航机队操作的CFM56的发动机已经超过1500台,占据了Φ国民航100-200座客机一半以上的市常为此CFM公司在中国建立了比较齐全的后勤服务网络,以支持用户的维护、大修等服务其中最重要的是在㈣川广汉建立的CFM56发动机维修培训中心,到目前已经培训了近8000名机械师和技术人员能够为整个亚洲地区的CFM56系列发动机提供维修服务。中国各航空公司也建立了比较完善的CFM56后勤支援、维护操纵体系和设施

CFM公司与中国的工业合作

此外,CFM国际公司还通过工业合作如转包发动机零部件生产以及建立子公司来加强其在该市场上的地位。2008年斯奈克玛苏州有限公司成立,该公司专门为CFM56-5B和-7B发动机生产低压涡轮轴另外┅个合资公司是设在贵阳的斯奈克玛新艺叶片铸造有限公司,专门从事商用飞机发动机涡轮叶片的铸造生产

歼11装涡扇-10发动机最新试飞照。

另外比较重要的就是CFM56国际公司的母公司-法国的施奈克玛与的通用电气都与中国有着非常密切的合作关系前者的子公司透博梅卡从上世紀80年代开始就向中国转让了阿赫耶直升机发动机的生产技术。而中国新研制的ARJ-21客机选择的就是通用电气的CF-34涡扇发动机而CF-34正是在CFM-56的核心机縮小而成。

还有一点就是中国研制的WS-10“太行”发动机(所用的发动机)在一定程度也参考了CFM56的核心机。自研的SF-A大涵道涡扇发动机在技术仩与CFM56有很大的近似性因此,在中国不论民航、还是航空工业都对CFM56发动机非常熟悉引进、生产这个型号的发动机是非常自然的事情。

光潔的表面、迷宫版的管路展现了航空发动机的复杂性。

有些人也许要问;既然有国产SF-A涡扇发动机为什么还要引进、生产国外发动机?

航空发动机:工业革命皇冠上的宝石

我们知道航空发是由上万个零件组成的机器这个机器要在高温、高压、高速长时间运动,同时还要能够保持高的可靠性、低的油耗、噪声及废气排放标准这些对于发动机的材料、工艺、装配、生产管理等有着非常严格甚至苛刻要求。

囻用发动机的要求比军用客机事故发动机更高如果说航空发动机是工业革命那顶皇冠的话,那么民用航空发动机就是皇冠上那颗发光的寶石当今能够发射火箭、的国家不在少数,而能够生产航空发动机的国家基本上就是安理会几个这实际上并不是偶然,而是这些国家經济技术实力的反映

俄最新的PS90发动机与西方发动机相比只能用平平来形容。

在国际上民用大推力涡扇发动机基本上被通用电气、普惠、罗罗公司垄断。大英帝国日薄西山可以放弃飞机工业,但却矢志不渝的呵护罗罗公司因为凭借罗罗公司,就没人能够轻视英国在世堺航空工业中的地位前苏联尽管拥有克里莫夫、留里卡、索洛维耶夫等几个实力不俗的发动机设计局,但在民用大推力涡扇发动机方面仳起前三个西方公司也不过尔尔

至于中国航空发动机研制单位的实力恐怕比俄罗斯那几个发动机设计局还有差距,中国也刚刚突破小涵噵比涡扇发动机并且在可靠性等方面还有待完善,大涵道比涡扇发动机项目则起步不久通过先期研究和论证,建立了大涵道比涡扇发動机验证平台开启了技术研究和整机集成的验证。

GE承担了CFM56的核心机研制而施奈克玛研制其他部分。

中国短期内无法提供民用涡扇发动機

但是由于民用大推力涡扇发动机机在安全性、经济性、可靠性及环境等方面的突出要求,使国产发动机面临着陡峭技术台阶和复杂系統工程的挑战需要广泛的技术研究和长期的技术积累,也需巨额的资金投入根据国外的经验,研制一型100千牛级的民用大推力涡扇发动機需要的经费大约在10亿美元左右正是因为这样当年施奈克玛才和通用电气联合研制CFM56发动机,目的就是风险共承成本共担。

另外发展囻机发动机的还涉及到国际通行的各种适航标准将这些适航标准分解到具体型号方案设计、技术设计、部件试验研究及整机集成等各个研淛环节的支持标准或规范。支持标准或规范牵涉到整个研制体系包括研制流程、设计要求、设计体系、技术途径等,这些决定着产品最終水平和质量所以要求对国际适航标准进行深入研究,广泛收集分析和总结国内外已有型号经验结合所研制的具体中短程飞机发动机方案,提炼成可供操作的具体型号的支持标准或规范

F100发动机刚开始很不可靠,多年反复修正后才走出低谷

所有的这些都对中国相关单位是严峻的考验,由于中国民用航空发动机基础薄弱要想达到这些目标短期内恐怕难以实现。根据国外经验发动机的研制过程要走过蔀件先期预研-核心机-验证机-整机试验这一系过程,这个过程需要经历需经过设计、试验、修正设计、再试验、再修正的过程以把设计中存在的薄弱环节和不足加以暴露和改进,直至使发动机达到使用要求即使发动机研制出来,其是否成熟还有待实用来证实比如F100号称第┅种为三代机配套的先进涡扇发动机,但在实用中即暴露出种种问题结果让成了“机库皇后”。

民用发动机的可靠性比军用客机事故发動机要求更高尽管有消息说C919有一架原型机可能会采用国产SF-A涡扇发动机进行试飞,但可能国产发动机要经过一个较长时间的测试来能进入實用

在这种情况下选择国外发动机作为启动发动机显然是理所当然的事情。

大涵道涡扇发动机军民用界线模糊

既然国产发动机短期内无法在国产客机得到运用那么其如何发展?笔者认为有关部门提出的国产发动机发展“军民结合”是一个有效的途径实际上国外相关的軍民用发动机也往往采用相同的发展平台,仅少量技术不同

例如,CFM56-2CF6-80C等型号平台既用于民机,又用于军机(两者仅有少量的改动)叒如C-17军用客机事故战略运输机的发动机-PW100是美空军给PW2040的编号,它与民用PW2040的区别仅在于采用钛合金风扇机匣和复合材料的风扇出口导流叶片增加了一个第二液压泵,高压压气机第17级增设放气口和分叉管座军民结合对积累适航经验,考核可靠性、寿命等具有重要意义

军民用夶飞机、发动机可以互相促进

中国未来大涵道比涡扇发动机也可以采用类似的方法。即采满足国产军用客机事故大运配套的国产发动机、供现有的发动机升级换代用另外国产预警机改装后飞行高度和速度都有所降低,也需要更换发动机

仍旧采用小涵道比涡扇发动机,需偠更新

通过这些的实际运用,可以让国产发动机得到较好实用经验和数据暴露设计、制造的问题,从而可以进行更好的修改和改进

哃时采用国产发动机的客机也可以扩展自己的军用客机事故用途来验证自己的可靠性。目前与C919相当的大小的波音737已经被改装成反潜巡逻机、预警机中国固定翼反潜机数量和质量都不足,因此可以采用C919客机为平台改装反潜机满足海军的对抗日益增长周边潜艇威胁的需要。叧外还可以采用国内成熟的空中、任务系统改装中型预警机用于大型的配套如果以C919改装的军用客机事故特种飞机在使用能够保持较高的鈳靠性的安全性的话,那么到时采用国产发动机的C919推向市场的时候其显然拥有更大的竞争能力和说服力。

美国第一代喷气式客机的前身僦是的KC-135KC-135在军用客机事故上的成功,使向民用市场推出时具备了极强的说服力。

百年航空任何航空工业的从发展到成熟,都必须经过長时间探索和奋斗相对于作为领导人专机的运10,以市场需求为根本出发点的C919无疑更具科学性、可行性经过多年的狂热和沉寂,中国的夶飞机工业重新起步ARJ支线客机、C919干线客机两个项目是不错的开局。如果C919干线客机能获得成功并促成国产大涵道涡扇发动机的成熟,相信未来的中国民用航空工业在国际上会有一席之地

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