國產大飛機C919將跳動的「3D列印」的國產芯

「中國大飛機，去年就實現首飛了。我在國外也聽說了。但我跟你說一點——中國目前還造不出大型客機用的發動機！」前不久，一位某國外航空公司的董事表示。作為華人，他希望中國的飛機製造產業能儘快提升到新高度，這樣，他投資的這家航空公司在機型上或可有更多選擇。但對於中國造不出大型客機發動機一事，令他對C919似乎信心不足。

這位外航董事所說，也對也不對。早在20世紀70年代末80年代初，中國就造出了可供大型客機使用的發動機。但隨著運-10大飛機項目的下馬，國產大型客機發動機渦扇-8最後也隨之下馬。回首往昔，中國確實早已製造出大型飛機發動機，但是從經濟性等角度看，還無法投入商用。

但是，據了解，在研發過程中，中國航發商發先後突破了鈦合金寬弦高空心率風扇葉片、鋁合金大型薄壁風扇包容機匣、3D列印燃燒室燃油噴嘴等多項試製關鍵技術，2018年5月18日首台發動機驗證機CJ-1000AX在上海點火成功，初步驗證了各部件及相關係統的功能和匹配性，後續將開展發動機整機初步性能摸底試驗。C919用上國產發動機的日子近了。

恰如CJ-1000AX的研發者在網站首頁所掛出的「使命與願景」所言——「提供商用大函道比渦扇發動機系列產品和相應服務，成為商用航空發動機全球主製造商之一」，無疑，這家位企業的夢想，是讓國產大飛機跳動「上海心」，甚至成為全球有影響力的商用航空發動機供應商。

點火，意味著什麼？

「近日，我國自主研製的大客發動機驗證機（CJ-1000AX）首台整機在上海點火成功，核心機轉速最高達到6600rpm。」一則短短的產業動態消息，由國家工業和信息化部裝備工業司發布在官網上，似乎沒有引起太多關注。

然而，這恰恰是一次非凡的點火，意義極其重大！航空發動機被譽為製造業領域「皇冠上的明珠」。看似並不十分巨大的發動機，實則完全可以看出一個國家的工業綜合實力，包括工業底蘊、技術研發轉化能力、發展前景……

」上世紀80年代開始，中國航天開始在世界上有些名氣，並承接了一些外國衛星發射生意。」一位老航天專家表示，「火箭發動機確實也考驗一個國家的工業能力，但要知道——那是『一鎚子買賣』，一次性的，飛上天后就報廢了。換句話說，只需要做到功率足夠大，能夠把火箭發射到指定位置就行了。當然，這一能力在1980年代的中國來說，已經很了不起了。而航空發動機與此不同，它是反覆使用的。造不造得出相應功率的發動機是一回事，能不能投入商業運營——雜訊是否低到符合適航審定要求？可以正常使用的時間是否達到商業價值平衡？等等問題，需要工業製造能力來給出答案！」

如果不研製中國自主知識產權的商用大飛機發動機，通過主製造商-供應商模式，僅用進口發動機，某種程度上也能造出國產大飛機。而飛機發動機工業，與商用飛機製造本身相比，完全是另一套體系，一個艱難程度不亞於甚至更高於大飛機項目的大工程。

航空發動機行業具有高技術、高投入、高風險、高壁壘的特性。目前，研發普通單台發動機的投入在10億到30億美元，時間周期為10年到15年。從1960年代開始，圍繞三四家航空發動機巨頭，全球此行業的主要製造商和供應商不超過25家。

中國為何在可以在國際市場買到發動機的同時，發展國產大客機發動機？

2016年，國家製造強國建設戰略諮詢委員會公布的一組數據，給出了國產大客機發動機一旦研發成功，可在商業領域獲得的好處——「未來十年，全球渦扇、渦噴發動機累計需求總量將超7.36萬台，總價值超4160億美元；渦軸發動機累計需求總量超3.4萬台，總價值超190億美元。」同時，「國內幹線客機對大型渦扇發動機的市場累計需求總量超6000台，總價值超500億美元。」

如果僅僅是為了在4000多億美元，甚至僅是500億美元的市場中分一杯羹，如今發展國產大客發動機，在時間上來說是非常緊張的。畢竟，設計、製造、驗證審定，包括商業合同，這一系列流程走下來，即便其中沒有差池，也會經歷好多年。CFM56當年花費七八年時間才得以走向市場。即便具有後發優勢，國產大客發動機也不可能一蹴而就。換言之，中國即使想在這十年周期內分得航空發動機的一杯羹，也不會分到很多。

但中國人仍然要去研發國產大客發動機，因為自己擁有這一製造能力，與受制於人，完全是兩個概念。

CJ-1000AX首台發動機驗證機整機在上海點火成功，標誌著中國大中型商用航空發動機製造跨進了一個新紀元。此前，航空發動機是「卡脖子」瓶頸，這一次中國航發商發加快了核心技術攻關、搶佔了產業制高點。未來，一旦發生A角無法登場的情況，B角將立馬解決問題。而國產大客發動機有朝一日能被國際市場所接受，其意義比之C919乃至CR929進入航空公司服役不遑多讓。

一個台階一個台階的登攀

CJ-1000AX由中國公司發負責研製，直徑1.95米，長3.29米。該發動機包含風扇/增壓級、核心機、低壓渦輪和附件傳動機匣裝置，由近35000個零組件組成。CJ-1000AX在上海點火成功，意味著中國的大型客機發動機工業，即將投入激烈的國際競爭。

提及中國的大型客機發動機，許多人會想到1979年定型的國產渦扇-8發動機。渦扇-8發動機就是在上海研發出來的。其作為為國產大飛機運-10配套的發動機，曾是運-10的「心臟」之一，先後飛到北京、烏魯木齊、鄭州、合肥、廣州、昆明、成都、拉薩等地，累計試飛130次，飛行時間170小時，各項性能達到設計指標。

但隨著運-10的下馬，渦扇-8項目亦下馬。原因是多方面的，但根本的一個原因在於——造得出能夠使用的飛機和發動機，並不意味著投入商用能夠賺錢。二十年彈指一揮間。由國產大型客機C919項目上馬，為國產大飛機配備「中國心」，發展出國內的航空發動機供應商，成了題中之義。

在研發過程中，中國先後突破了鈦合金寬弦高空心率風扇葉片、鋁合金大型薄壁風扇包容機匣、3D列印燃燒室燃油噴嘴等多項試製關鍵技術。近日首次點火一次成功，初步驗證了各部件及相關係統的功能和匹配性，後續將開展發動機整機初步性能摸底試驗。

從2013年之前的概念設計階段，到如今點火成功，開始整機初步性能摸底試驗，中國發遵循「主製造商－供應商」研製模式，積極拓展國內外供應商資源網路，目前已有110多家全球合作夥伴參與中國商用航空發動機產業，涉及產品研發、製造、原材料以及試驗測試等領域。

融入世界，未來，將有可能讓中國航發商發成為國外飛機製造企業的供應商嗎？目前看，一切皆有可能。

（來自：南極熊3D列印網）

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