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对中国航空工业的建议

来源:用户上传      作者: 本刊编辑部

  希望与困难同行、机遇和挑战共舞。这就是中国当前航发技术发展的处境。为此,笔者就国际航发工业强国发展经验结合中国的实际情况,对中国航发工业提出几点建议,希望中国航发工业能早日实现跨越式发展。
  第一、坚定不移地贯彻“动力先行”的方针,并加大对其倾斜力度。
  动力先行就是欧美等航空强国在航发工业发展上最为重视的看家本领之一。与中国发展航发工业“以型号牵引技术”甚至是“整个航空动力工业水平”的老方针不同,欧美航空工业强国极为注重基础研究和预研,也就是动力先行。这一强大法宝可细分为预研工程、核心机计划和发动机系列化三大板块。
  事实上,这三大板块是不可分割的一个整体,且构成航发强国发展航发工业的整个体系的主干。航发的研究和发展分为:基础研究、探索研究(应用研究)、预先发展和工程发展。西方国家都是在基础研究方面倾注大部分精力,对航发的任何一方面都有详细的研究和分解后,然后按项目的需求,从中选择需要的技术加以开发完善。中国与苏联往往是有了具体项目后,方才搞其基础研究、探索发展、预先发展,打算通过一个型号带动整个产业的进步。这条道路并不符合航发研制的客观规律。当然,当年苏联凭借其强大的综合实力也能实现部分项目牵引型号的发展,但后期这一模式就不适合航发的发展需要,也选择了西方的发展模式。中国的整体实力较当年的苏联差得不止是一个身位,采取这个发展模式,接连撞墙那也是合情合理。
  航发尤其是军用大推力涡扇发动机是一个国家工业和科研体系最高的技术成就,发展科学不能有太多的功利色彩。等到需要的时候才去从头研究是远水解不了近渴。航发工业必须是扎扎实实,容不得任何一点投机取巧。但从另一角度讲,核心机计划则是航空工业中唯一也是最科学的“投机取巧”。在同一核心机上配上不同的风扇、低压涡轮、加力燃烧室等低压部件及相关设备,就可以以较低的风险研制出覆盖一定推力(功率)范围的一系列发动机,满足不同飞机队动力的需求,也实现了核心机的多用途目标。
  利用多用途核心机发展系列发动机的道路一直受到航空工业强国的高度重视,并成为发动机系列化发展的主要途径。美国正是把这个科研和研发理念贯彻到发动机发展的始终,才登上今天航空工业第一强国的宝座。
  通用电气公司和普惠公司在美国政府主导下,把核心机理念发挥的淋漓尽致。特别是通用电气公司当年确立的GE-1核心机,经过多年的发展,现今枝繁叶茂,覆盖了海陆空所有领域,可以说GE能有今天的辉煌,当年的核心机计划功不可没。
  美国在取得如此辉煌成就后仍未放慢核心机研究的脚步,从1980年开始的IHPTET计划和从2006年开始的VAATE计划,再次拉开新一代核心机的发展大幕。
  正是较大的技术差距,中国已意识到以往在发展航发上的功利性太浓,开始了自己的动力先行计划。其中核心机计划是这项计划的重中之重。国内根据国外的核心机及验证机发展经验,结合中国航发发展经验,在《航空发动机的研究和发展暂行规定》中明确规定:“预先发展阶段的主要工作是在模拟环境条件下进行全尺寸的先进部件、燃气发生器(核心机)和验证机的试验研究,验证部件性能和部件之间的匹配,以及结构的可靠性和耐久性”。这就是后来的APTD计划(“航空推进技术验证计划”的简称)。APTD计划是以提升航发设计能力为宗旨,以技术验证为核心,以打基础、建体系为主线的一个航空发动机验证计划。在APTD计划的指导下,中国在航发领域全面进行预研工作,最核心成果就是构建了“系列核心机及派生发展”体系。该体系由五个核心机构成,其派生发展的发动机推力可以覆盖200~20000千牛范围,基本满足中国在军民用飞机发展动力的需求。
  与此同时,中国对航空发动机材料研究和技术改造的投资力度逐年拔高,并已初见成效。只要坚定不移地贯彻“动力先行”的方针,并逐步加大倾斜力度,治愈中国航空工业“心脏病”,使飞机发展能够进入有国产动力可选,飞机和动力双赢的良性循环的好日子也就指日可待。
  第二、完善决策机构,重视预研工作和科学技术的提高,抓好配套技术储备,缩短航空发动机研制周期。
  提到正确的制导思想之于航发的重要性,中国可谓感触最深。当初的错误指导思想,让中国的航发展走弯路,特别是过分强调型号牵引。几乎型号决定一切的指导思想,其弊端已经显现。因此,中国应完善决策机制,尊重客观规律,重视预研工作,对与飞机型号配套的发动机研制必须有相应的提前期。为了保证政策的科学性、正确性、方向性,国家有必要通过法律手段来为航空工业的发展保驾护航,不能因政治因素影响航空工业的正确发展方向。
  与此同时,还要同步安排好配套的新材料、冶金工艺的攻关储备,并针对中国航发制造技术与国外先进水平差距仍然较大的情况,对新型结构件、新材料构件的关键制造技术和质量检测技术加大预研力度,打好动力发展的技术和物质基础,提高应变能力,缩短研制周期。
  当然,国外那种系列化发展经验我们也可以学习。可以从低起点出发,“小步快跑、循序渐进”,逐步提高技术含量、性能和指标,做到基础扎实,达到减少研制技术风险的目的。而同一核心机的多样化发展也是满足不同用户、不同机型、不同用途的好办法。
  第三、在坚持以自主设计为主的同时,积极争取国际合作。
  作为工业之花的航空工业,不仅仅关系到一国经济增长的问题,更是国防安全的重要保证。因此,决不能轻易把自己的“罩门”掌握在别人的手中,应牢牢掌握在自己手中。此外,由于航空工业有着无可比拟的重要作用,在国际航空工业界向来都有“挤公交车”的做法。任何既得利益集团都不希望有后来者挑战自己在这方面已取得的利益,都会想尽办法,利用一切手段,为后来者设置种种障碍,不让其“上车”。当年,印尼启动大飞机计划时就遭到几大巨头的联手围剿,最终失败。而中国在发展大飞机道路上几大巨头也是如此。只因中国的综合国力较印尼强上不止一个档次,最终突围,成功地杀出一条血路。   之所以中国能在几大巨头联手打压下成功突围,依靠的正是中国蒸蒸日上的综合国力。而在这强大国力背后的精华正是中华民族的优良传统――自力更生!从新中国成立至今,中国历经千辛万苦建立起中国人自己的航空工业体系,培养了一大批优秀的科技人员。在他们的努力下,才最终逼退几大巨头的联手施压,开创今天的局面。因此,中国若想加速中国航空工业发展,跻身世界顶尖存在,就必须尽快建立并完善自己的航空工业体系,实行老中青三代科技人员结合,通过型号研制的实战锤炼,迅速培养自己的设计人才团队,积极开展航空工业体系内部厂所和科研机构通力协作,联合攻关,打造一支以我为主的、能挑战权威的科技人才队伍。
  当然,在坚持“以我为主”原则的同时,还应根据型号研制特点和指标要求的难度、自身的能力和研制周期的紧迫程度,在客观条件、资金条件允许的情况下,积极争取可能的国际合作。这样,可以起到从中学习,弥补不足,积累经验,加速研制的作用。这一点从中国通过引进AL-31F发动机,对中国航发的促进作用就可见一斑。
  第四、认真研究,大胆改革现今厂所结合和全行业的管理体制。
  从客观角度讲,中国的航空工业自建国以来,管理就长期处于混乱状态,后期经国家调整,局面有所改观。前段时间,中国航空工业的分分合合就是国家对管理体制的一次探索。但因各种因素使然,现今的管理体制上仍存在诸多不足;其次,航空工业的管理体制应如何设置才更合理,也是大家共同关注的问题。现今中国的航空工业体系基本以机型类别和大小来区分。作为共和国长子,沈阳飞机厂向来擅长重型战斗机的研制,苏-27战斗机的国产化工作就是该厂的经典之作;西安飞机厂向来独占中国轰炸机和运输机的设计制造;上海飞机厂一直都是客机的设计生产集中地;南昌洪都飞机厂长于高级教练机和直升机;贵州飞机厂独占中低端教练机的设计生产;成都飞机厂半路接手歼7战机,后经歼10、“枭龙”战斗机的锻炼,现在第四代战斗机的研究上领先于全国。发动机行业也是如此,沈阳的黎明公司向来都是中国航发行业的领军人物,可以说中国几乎所有的先进发动机都是出自该厂。寄托国人重大希望的第三代航发涡扇-10“太行”发动机就是该厂的得意之作。根据传闻,挑战“猛禽”之心F119发动机的国产第四代发动机也是该厂承担设计生产;地处西部的西安发动机厂则承担着涡扇“9“秦岭”发动机的国产化工作。而DA-80燃气轮机的国产化工作也是该厂起主导作用;而南方的黎阳发动机厂则承担着中国中小型航发的设计生产工作;航电系统也是如此类似。
  可以说,中国的航空工业局面是典型的大而分散。针对这种现象,许多有识之士认为中国的航空工业应以飞机、发动机、辅机三大板块组建行业管理,将分工更为明确,资源更加集中,管理更加有效,配合更加紧密,将更有利于全行业的整体综合实力的提升,以加强中国航空工业在国际上的地位。其实这种三板块划分也可以学习国际上的经验,以当今排名前十位的世界军火巨头来看,航发困科技含量高,不是一般人等所能染指,基本都是独立划分,但产品基本都是全覆盖,不像中国这样以型号来划分。例如,当今的航发三巨头通用电气、普惠、罗罗为例,他们生产的产品基本都可以覆盖当今任何机型。可以说天上飞的都装有他们设计生产的“心脏”,而地上跑的、水中游的动力系统他们也占据着重要的地位。因此,中国的航发也应该学习他们,抛弃原来的大而全、分而散的管理体制,应集中力量,抱团作战,统一规划。更重要的一定是学习美俄两国,建立一个国家级的科研机构,统一管理航发的未来发展方向,对整个行业有着战略性的规划。例如美国的NASA机构就承担着美国航空发动机工业的长期规划重任。
  当今的几大军火巨头,无一不是产品全覆盖。如当今的第一军火军头洛克希德・马丁公司的产品,从战斗机到运输机、从航电系统到卫星、从导弹到炮弹,无不研制生产。这样综合化发展更加有利于整合军备资源,提供更先进的军火武器供国家使用。所以,中国的航空工业若能打破当前的门户之见,重新优化资源,组成综合性的军工复合体,而不是单打独斗,同行内讧。
  至于厂所结合对中国航发工业的制约那就是老生常谈了。不可否认,厂所结合模式在早期对中国航发工业的发展起到了十分重要的作用,但现今形成的生产厂的尾大不掉的局面却更严重制约中国航发进一步走向强大。因此,中国应该变“厂所结合”为“厂所合作”,要以产品结构和经济效益为纽带,对厂所实行统一领导,共同决策,以便在产品研制、定型、投产的全过程中,为实现共同目标,厂所能够更好地通力协作,轻装前进。这点在沈阳黎明航发公司与沈阳发动机设计所两者身上已实现了和谐发展。两者按照“优势互补,互利互惠,与时俱进,共同发展”的原则,签订了合作研制航发、燃气轮机及其衍生品的框架协议,紧密合作,强强联合,带动中国航发工业的新篇章。这点在涡扇-10“太行”发动机的定型生产上已有了体现,而未来的WS-X发动机在这种和谐氛围中定会大有裨益。
  编辑:石坚
  结语
  目前,中国正处于历史上最好的发展时期,稳定的政治局面,蒸蒸日上的综合国力,创新发展的思想改革,为中国科技研究和制造能力提供了坚实的基础。只要中国吸取过去的教训,放眼未来,定能使中国的航空发动机工业跻身世界先进行列。在航空发发动机行业开创出一片属于中国人的“自己的天空”!
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