表7 我國主要軍機和發(fā)動機配套情況
軍機機型 |
軍機制造商 |
發(fā)動機型號 |
發(fā)動機制造商 |
轟6 |
西飛 |
WP8 |
中航發(fā)動機公司 |
強5 |
洪都 |
WP6 |
中航發(fā)動機公司 |
殲7 系列 |
中航下屬單位 |
WP7、13 |
中航發(fā)動機公司 |
殲8 系列 |
中航下屬單位 |
WP7、13 |
中航發(fā)動機公司 |
飛豹 |
西飛 |
斯貝/ 秦嶺 |
英國RR/中航發(fā)動機公司 |
梟龍 |
中航下屬單位 |
RD93 |
俄羅斯 |
殲10 |
中航下屬單位 |
AL-31/太行 |
俄羅斯/中航發(fā)動機公司 |
殲11 |
中航下屬單位 |
AL-31/太行 |
俄羅斯/中航發(fā)動機公司 |
運7 |
西飛 |
WJ5A-1 |
中航發(fā)動機公司 |
運8 |
陜飛 |
WJ6 |
中航發(fā)動機公司 |
直8、直11、直9 |
昌飛/哈飛 |
WZ |
中航發(fā)動機公司 |
JL9 |
洪都 |
WS8 |
中航發(fā)動機公司 |
秦嶺發(fā)動機是中等推力(6-9 噸)雙轉(zhuǎn)子加力式渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,是英國斯貝(SPEY)MK202 發(fā)動機的國產(chǎn)衍生型,而MK202 發(fā)動機曾經(jīng)給60-70 年代第2 代戰(zhàn)斗機—F-4“鬼怪”式戰(zhàn)斗機配套。西航集團1975 年12 月通過中國技術(shù)進口總公司與英國羅爾斯·羅伊斯公司簽訂了專利許可權(quán)和生產(chǎn)合同進行引進,一開始采購英國材料、附件等進行裝配,后來進行材料、附件等國產(chǎn)化,同時吸取了更多的先進技術(shù)對其進改進、提升性能,2003 年開始批量生產(chǎn)。
秦嶺發(fā)動機主要給西飛集團的飛豹戰(zhàn)斗機配套發(fā)動機,西航是秦嶺發(fā)動機的主要部件生產(chǎn)和總裝負責(zé)單位。飛豹戰(zhàn)斗機,西飛80 年代開始研制,1988 年首飛,1994 年開始量產(chǎn),是我國第一個完全自行研制的超音速殲擊轟炸機。該機主要裝備海軍航空兵,2000 年后其改進型開始裝備空軍。飛豹戰(zhàn)斗機需求較穩(wěn)定。
昆侖發(fā)動機是沈陽發(fā)動機設(shè)計研究所按照國軍標自行研制的第一臺具有全部知識產(chǎn)權(quán)的中等推力加力渦輪噴氣發(fā)動機,80 年代開始研制,經(jīng)過259 項嚴格考核,2002 年7 月通過國家設(shè)計定型,可以滿足殲7、殲8 改進型推力增大的需求。昆侖的研制標志著我國的航空發(fā)動機從測繪仿制、改進改型跨入了自行研制的新階段。西航是昆侖發(fā)動機的協(xié)作單位,主要負責(zé)研制高壓壓氣機單元體。
以昆侖發(fā)動機為基礎(chǔ)改型研制的中等功率的QD128 燃氣輪機,功率等級為120m千瓦,熱效率約30%。首臺QD128 燃機和發(fā)電機組于1999 年3 月開始研制,首臺QD128 燃機和發(fā)電機組已交付中原油田安裝調(diào)試。
太行發(fā)動機是我國自主研制的大推力渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,為了配合殲10 飛機的研制,我國80 年代開始立項研制大推力渦扇發(fā)動機,05 年底完成定型審查,目前已部分列裝殲10、殲11。太行發(fā)動機的總裝單位是中航工業(yè)下屬單位,西航是主要協(xié)作單位之一。
太行發(fā)動機的研制成功在中國航空發(fā)動機研制歷史上是一次重要跨越,使中國跨入了第三代航空發(fā)動機研制國家的行列,在自主研制航空發(fā)動機方面,實現(xiàn)了從中等推力到大推力的跨越;從渦噴發(fā)動機到渦扇發(fā)動機的跨越;從第二代發(fā)動機到第三代發(fā)動機的跨越。由太行發(fā)動機衍生的船用燃氣輪機還可以作為驅(qū)逐艦等大型水面艦只的主動力,為我國海軍國產(chǎn)主站裝備提供國產(chǎn)動力裝置。
表8 各國發(fā)動機型號及性能
發(fā)動機型號 |
AL-31F |
F110-GE-129 |
M53-P2 |
太行 |
F119-PW-100 |
太行改進型 |
研制國家 |
俄羅斯 |
美國 |
法國 |
中國 |
美國 |
中國 |
配套機型 |
蘇-27 系列 |
F-16C、F-15C |
幻影2000 系列 |
殲10、殲11 |
F/A-22 |
|
最大加力推力(daN) |
12258 |
12899 |
9500 |
13200 |
15670 |
15500 |
中間推力(daN) |
7620 |
7562 |
|
|
|
|
加力耗油率[kg/(daN.h)] |
2 |
|
2.12 |
|
|
|
中間耗油率[kg/(daN.h)] |
0.795 |
0.7 |
0.907 |
|
|
|
推重比 |
7.14 |
7.28 |
6.56 |
7.5 |
10 |
9.5 |
空氣流量(kg/s) |
112 |
118 |
94 |
|
|
|
總增壓比 |
23.8 |
32 |
9.8 |
|
|
|
渦輪前溫度(k) |
1665 |
1728 |
1533 |
1747 |
|
1800 |
2、民用航空發(fā)動機:國外企業(yè)壟斷、國內(nèi)企業(yè)起步
全球民用航空發(fā)動機市場幾乎全被國外GE、PW、RR 及SNECMA 等幾大巨頭或者是這幾大巨頭設(shè)立的一些合資公司所占領(lǐng)。這幾大巨頭同時也是全球除前蘇聯(lián)體系國家外軍用飛機發(fā)動機的主要供應(yīng)商。
表9 主要民用渦扇發(fā)動機及其制造商情況
客機類型 |
發(fā)動機型號 |
發(fā)動機制造商 |
A320,A340-200/300 |
CFM56-5 系列 |
CFM 公司(GE 與SNECMA 的合資公司) |
B737-700/800 |
CFM56-7 系列 |
CFM 公司(GE 與SNECMA 的合資公司) |
B767,B747,MD11,A300,
A310,A330 |
CF6 系列 |
GE |
CRJ100/200/700 ,
Challenger 601/604 ,
Embraer170/175/190/195,
ARJ21 |
CF34 系列 |
GE |
B777 |
GE90 系列 |
GE |
B787,B747,A350 |
GEnx系列 |
GE |
A380 系列 |
GP7000 系列 |
GE-P&W Engine Alliance |
A319,A320,A321,MD90 |
V2500 |
IAE 公司(PW 、RR 、JAEC 和MTU 合資) |
B747-400,B767-300 |
RB211-524 系列 |
RR |
B757 |
RB211-535E4B |
RR |
A330 |
Trent 700 系列 |
RR |
B777 |
Trent 800 系列 |
RR |
A340-500/600 |
Trent 500 系列 |
RR |
A380-800 |
Trent 970 系列 |
RR |
B787 系列 |
Trent1000 系列 |
|
B747-400,B767-200/300,
MD-11,A300-600 |
PW4000-94 系列 |
PW |
A330 |
PW4000-100 系列 |
PW |
B777 |
PW4000-112 系列 |
PW |
A340-500 |
PW4500 |
PW |
我國在軍用發(fā)動機研制領(lǐng)域有了跨越式的進展,但在民用航空發(fā)動機領(lǐng)域則幾乎是空白,甚至我國的新舟支線飛機以及自主在研的ARJ 支線飛機目前也只能選擇國外的發(fā)動機進行配套。
表10 我國生產(chǎn)的民用支線飛機發(fā)動機配置情況
制造商/機型 |
發(fā)動機配置情況 |
發(fā)動機供應(yīng)商 |
西飛/新舟60 |
雙發(fā),PW127J 型渦槳發(fā)動機 |
PW |
商飛/ARJ21-700 |
雙發(fā),CF34-10A 渦扇發(fā)動機 |
GE |
我國的民用飛機制造(主要是大型商用飛機)以中國商飛為總承單位,以中航工業(yè)集團為重要的協(xié)作單位,并向全球發(fā)包。我國目前尚無大型民用飛機產(chǎn)品,只有少量支線飛機。據(jù)悉,我國自主研發(fā)的80 噸級的C919 客機計劃在2014 年底至2015 年年中首飛,投入市場將在2016 年左右。
對于民用發(fā)動機,中航工業(yè)集團下單獨設(shè)立了中航商發(fā)公司。根據(jù)商發(fā)公司擬定的商用發(fā)動機發(fā)展規(guī)劃中初定的時間表,預(yù)計第一批國產(chǎn)商用飛機的發(fā)動機在2016 年取得適航證,這主要是與國產(chǎn)大飛機時間匹配。商發(fā)公司已經(jīng)與CFM 公司簽訂了C919 客機項目推進系統(tǒng)協(xié)議,明確CFM 公司將是C919 集成推進系統(tǒng)(發(fā)動機、短艙、反推裝置)的供應(yīng)商,LEAP-X1C 發(fā)動機將是對應(yīng)的發(fā)動機型號,這款發(fā)動機同時也為空客A320neo 飛機提供動力。LEAP研發(fā)項目目前正在順利進行,并將按計劃于2016 年投入運營。
圖2 我國民用航空制造業(yè)的基本框架
在民用航空制造領(lǐng)域,由于航空產(chǎn)品系統(tǒng)性和復(fù)雜性,整機供應(yīng)商和發(fā)動機供應(yīng)商控制著核心的研發(fā)和集成環(huán)節(jié),在眾多的零部件制造環(huán)節(jié)則是執(zhí)行著核心的標準在全球范圍內(nèi)廣泛采購。目前空客有1,500 多家供應(yīng)商,分布在27 個國家,波音的60 %以上的零部件也都轉(zhuǎn)包給其他供應(yīng)商。全球航空制造業(yè)全部市場規(guī)模約為2,900 億美元,其中以波音和空客為代表的干線飛機市場規(guī)模約為780 億美元,每年的對外轉(zhuǎn)包生產(chǎn)總額約有290 億美元,而這其中,日本每年要承擔(dān)100 億美元轉(zhuǎn)包生產(chǎn)額,韓國也有超過6 億美元的轉(zhuǎn)包合同。GE、RR、PW 等發(fā)動機制造寡頭生產(chǎn)的民用航空發(fā)動機每年有70%以上的零部件依靠外部采購。我國航空發(fā)動機制造企業(yè)在整個民用航空發(fā)動機制造鏈中處于低端環(huán)節(jié)。
圖3 航空發(fā)動機轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)發(fā)展的不同階段
根據(jù)DMS(美國防務(wù)市場服務(wù)公司)的預(yù)測,2005-2008 年僅發(fā)動機零部件轉(zhuǎn)移生產(chǎn)的產(chǎn)值就達220-250 億美元,每年年均約60 億美元,預(yù)計未來10 年,世界航空發(fā)動機零部件轉(zhuǎn)移生產(chǎn)年均產(chǎn)值將達100 億美元。
中國一直是未來也將繼續(xù)是飛機和發(fā)動機的最大買家。雖然中國為國產(chǎn)商用大飛機C919 設(shè)立了專門的商業(yè)發(fā)動機公司,但短期內(nèi)我國尚無能力研制出能通過適航認證的民用大涵道比渦扇發(fā)動機,僅能參與航空發(fā)動機轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)。
2008 年我國航空發(fā)動機零部件外貿(mào)轉(zhuǎn)包生產(chǎn)約占全球市場份額的7%,近年來該比例有所上升,目前有近百種關(guān)鍵零部件被國外發(fā)動機公司確定為唯一的供應(yīng)商。
圖4 我國轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)規(guī)模
我國主要的航空發(fā)動機轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)約有80%以上集中于中航工業(yè)集團內(nèi)。
表11 國內(nèi)主要航空發(fā)動機轉(zhuǎn)包企業(yè)
企業(yè) |
2011年 |
備注 |
成發(fā)科技 |
1.35 億美元 |
上市公司 |