日媒：2至5年殲20將誕生真正強大的國產發動機

殲-20是中國軍工技術的結晶。

【環球網綜合報道】日本外交家網站12月7日發表美國海軍戰爭學院教授安德魯·埃裏克森和吉伯·柯林斯的文章稱，解放軍海軍日前利用國產殲-15戰機成功在“遼寧”號航母上完成了起降作業，此事令國外觀察家頗為震驚。不過，解放軍海軍尚未解決一個關鍵問題：殲-15和其他中國戰機何時才能夠安裝中國發動機？與許多其他領域相同，中國在軍用飛機領域的整體研發工作也在快速發展。就像帳篷一樣，它的功能與性能取決於撐開帳篷的那根“長杆”，而就飛機而言，其最關鍵、最難產生的部分，就是發動機。雖然目前中國已在該領域投入了巨大的心血，但其成果和這些努力的影響仍然不得而知。不過，文章稱，中國至少會在2至5年時間內系列化生產足以為殲-20提供真正五代機性能的強大發動機。

中國到2015年投入1500億美元研製發動機

作為鞏固並提高中國軍工實力整體努力的一部分，以中國航空工業集團公司為首的中國發動機制造商預計近期將投入1000億人民幣發展發動機，到2015年，這種投入可能會提高至1500億人民幣（近240億美元）。據路透社報道稱，一些中國航天工業專家預測，在接下來二十年的時間裏，北京最終將在發動機領域投入多達3000億美元。在這種級別的資本投入下——是此前相關報道的數倍——中國最終將投入獲得發動機領域重大突破的必要資金。據估計，普惠公司為F-35“閃電II”戰機研製F135發動機——該發動機是世界上最先進、最強大的發動機——共投入了約84億美元（至少按照官方公佈的資金來看是這樣的）。以此為基礎可看出，中國已經投入了可同時維持多款先進性能噴氣發動機和大型渦輪發動機研發工作的資金。

中國國防航空工業已經展現了其同時成功處理多個項目的能力——其同時研發至少四種不同類型的戰術戰機和攻擊機，包括兩款隱身戰機殲-20和殲-31戰機。除中國之外，沒有其他任何一個國家同時維持着這麼多不同的現代戰機項目。然而，這種進步也突顯了中國軍用飛機領域的另外一個事實，即中國仍無力規模化生產足以使其新型戰機具備不加力超音速巡航等第五代戰機特性的噴氣發動機。即便殲-20和殲-31原型機配備了中國研製的發動機，但這決不表明這些發動機擁有足夠的使用壽命，並且能夠規模化生產足以裝備大型戰術飛機編隊的數量。

目前中國正在學習如何系列化生產為其部分殲-10和殲-11/殲-11B戰機提供動力的WS-10渦輪發動機，還無力生產其未來國產大型運輸機或加油機所需的大型高涵道比渦扇發動機。雖然《環球時報》報道稱中國目前生產的殲-11B戰機全部配備了中國研製的WS-10發動機，但中國最近的噴氣發動機進口數量證明中國戰機仍嚴重依靠俄羅斯發動機，由中國研製的發動機僅為約兩成中國最現代化的戰機與攻擊機以及出口至巴基斯坦的JF-17戰機提供動力。

據美國的俄羅斯與中國軍用航空領域分析家魯本·F·約翰遜稱，航空發動機可能是中國與其他國家航空領域差距最大的地方。例如，在本屆珠海航展期間，雖然中國展出了其性能較低的“岷山”渦扇發動機，但WS-10發動機卻沒有現身。除這兩款發動機之外，中國還在研發多種噴氣發動機。

中國或在2至5年內成功研製五代機發動機

配備在戰術戰機和攻擊機之上的噴氣發動機，必須能夠在嚴峻的條件下運行。例如，在飛行過程中，噴氣發動機的壓縮機葉片要能承受高達自身重量20000倍的離心力。人們常常用“冰質調羹勺攪熱湯”來形容渦輪葉片在這種環境下面臨的挑戰。

航空發動機以其複雜性、深奧的技術以及苛刻的性能參數，堪稱航空發展中的頂峯。據約翰遜稱，在戰機發展過程中，發動機核心就相當於“撐開帳篷的長杆”，是一個項目之所以會拖延的最大原因。航空發動機的材料通常無法按照工業分類指導方法“加工”，因為以工業規模這樣做是不經濟實惠的。必須全部掌握合金、粉末冶金、單晶葉片技術。值得注意的是，在五家前蘇聯大型研究機構中，就有一家致力於材料研究，蘇聯冶金研究非常活躍。在俄羅斯的發動機項目中，掌握熱障塗層技術是關鍵一步。

然而，儘管做出了這些努力，但在發動機性能方面，俄羅斯仍然沒有可媲美髮動機“三巨頭”——即羅爾斯·羅伊斯、GE和普惠——的企業。俄製發動機仍然相對較重，而且利用的也並非最頂級材料，燃油消耗率也相對較高；與美製和歐制頂級噴氣發動機相比，俄製發動機加速度較差，推力重量比較低，壽命較短，可維護性較差。另外，俄羅斯仍然無法利用最新管理技術獲得最佳優勢。例如，雖然如“土星”公司的AL-31發動機等新型俄製發動機已經配備了全權數控系統，而且全權數控系統的質量較非俄製產品相差不大，但軟件質量仍然是一個關鍵的區別。即便是首批蘇-27戰機也加裝了不同的發動機，因為AL-31發動機當時尚未到位。

近年來隨着冶金和製造技術的發展，中國在航空領域已經取得了一些進步，系統設計、集成和管理已經成為制約發動機生產的最大薄弱環節。在地面測試和高離心和G力飛行中，中國發動機面臨着葉片彎曲、破壞及其他問題。為了攻克這個難關，中國的軍用噴氣發動機製造商需要實現一些生產和流程管理突破，而這些突破與前幾年中國在機身與航空電子領域獲得的突破一般無二。為了推動這種努力，中國航空工業集團公司旗下發動機公司聘請了經驗豐富的發動機設計人員。鑑於在該領域其他方面的進展，而且中國還在繼續通過研發和工業間諜活動，獲得技術和流程管理知識，中國有可能在未來幾年內研製出一款可規模化的可靠型 WS-10發動機。

WS-10發動機有潛力提供堪比惠普公司F100渦扇發動機的性能——F100發動機為F-15和部分F-16戰機提供動力。因此，這種發動機或許能夠為與F-15戰機尺寸相似的殲-11B、殲-15和殲-16戰機提供動力。中國至少會在2至5年時間內系列化生產足以為殲-20提供真正五代機性能的強大發動機。

擔心被超越俄羅斯不願對華出口先進發動機

缺乏國產噴氣發動機是中國飛機研製能力的巨大不足。對於完善並出口國產飛機而言，掌握規模化生產可靠強大噴氣發動機的能力，是至關重要的。除中國之外，所有大型軍用飛機制造商都能夠設計並生產可靠的發動機。然而，受美國和歐盟對華軍事禁運的影響，俄羅斯，在某種程度上還包括烏克蘭，是唯一願意對中國出口軍用噴氣發動機的國家，其中烏克蘭雖然有意出口，但卻缺乏中國想要獲得的五代機發動機。

就俄羅斯而言，其越來越沒有理由向中國軍方出口先進噴氣發動機。首先，俄羅斯本身有意生產並出口第五代戰機T-50，不會希望為自己培植競爭對手，破壞T-50戰機在國際軍用戰機市場的地位。其次，在政治和經濟壓力下，俄羅斯也會把先進戰機留在國內，因為俄羅斯空軍正在進行現代化，而為俄軍生產的戰機需要配備最先進的噴氣發動機。第三，在過去十年裏，中俄軍售充斥着有關技術轉讓的討論，中方不斷複製俄羅斯技術，對俄羅斯系統進行逆向工程研究。最後，一些俄羅斯決策者越來越關注中國不斷提升的軍事和經濟力量，以及中國在俄羅斯遠東地區不斷強化的存在。

因此，俄羅斯政府越來越不願意對華出口其最先進的發動機，因為這些飛機可能會被中國進行逆向工程研究，繼而不但會被用來為中國飛機提供動力，還淪為能夠在世界出口市場上得到的廉價發動機。在上世紀90年代和本世紀初，俄羅斯噴氣發動機製造商賭贏了，因為當時中國航空工業相對落後。然而，經過了過去幾年的快速發展，中國航空工業在技術上已經與俄羅斯接近或看齊，而中國會比以前更迅速的吸收俄羅斯技術的假設，會使俄羅斯更不願意對華出口先進發動機。

例如，在2010年9月，魯本·約翰遜在《簡氏防務週刊》中撰文稱，解放軍空軍某發動機維修廠成功將俄製AL-31F發動機的壽命從900小時延長至1500小時。俄羅斯專家將該事件視為“上世紀90年代對華出口技術被中國完全吸收的另外一個例子。中國與俄羅斯同樣優秀，甚至超過俄羅斯的發動機，只是時間的問題。”

限制對華發動機供給，還能夠限制中國的飛行員訓練能力，因為與當前低飛行員訓練時數相比，頻繁的空戰訓練會迅速消耗發動機。

掌握先進航空發動機技術有助於推動艦艇發展

然而，目前中國發動機項目尚未成功，仍受技術限制。俄羅斯需要中國資金維持其國防工業。中國目前向俄羅斯採購蘇-35戰機的交易，首先反映了其對留裏卡-土星聯合企業研製的117S發動機的渴望。117S發動機是蘇-27戰機所配AL-31F發動機的後續型號，採購該型發動機有助於縮短中國發動機項目的時間。據魯本·約翰遜稱，中俄兩國有可能會在2013年中期之前達成交易，雙方談判似乎已經上升到一個新的水平，蘇伊霍飛機公司已經在原則上同意將對華出口48架戰機（40億美元）的數量降低至24架戰機（15億美元）。

約翰遜稱，俄羅斯工業知情人士堅稱俄中兩國間一進一退的談判仍在繼續，但一些人認為中國最終將“正式簽署”採購48架戰機的協議，卻只接受24架蘇-35戰機。這種事情已有先，例如在1996年，中國簽署了採購200架蘇-27SK/殲-11戰機的產生協議，但瀋陽飛機公司最終僅生產了100架這種戰機，之後就開始生產複製版殲-11B戰機。

約翰遜補充稱，俄羅斯航空工業官員擔心中國會以同樣的方式複製蘇-35戰機。與此同時，在中國殲-15戰機成功着艦“遼寧”號航母之後，對於中國軍用飛機工業只能複製俄羅斯設計的説法，中國表現的比以往更加敏感。據一些俄羅斯消息人士稱，殲-15戰機是蘇-33艦載機的複製品。

無論如何，這筆交易的進展值得關注，因為蘇-35戰機的117S發動機比以前俄羅斯對華出口的AL-31發動機更加強大。獲得117S發動機，使中國噴氣發動機製造商得以對這款發動機進行逆向研究，從而有機會建造出一種更加強大的國產戰術渦扇發動機。

就經濟角度來看，在接下來二十年時間裏，中國會有龐大的噴氣發動機需求。預計從2012年至2031年，中國買家將採購價值6700億美元、共計5260架商用飛機，在未來二十年裏，將需要2300多架商務飛機，這些飛機將需要額外16000多台噴氣發動機，而中國軍方對飛機的需求，能夠輕而易舉的使中國對發動機的需求再次提升500至1000台發動機。

在戰略方面，政府和企業官員可能希望用國產發動機為未來中國軍用加油機、運輸機和預警機提供動力，以免因禁運或價格問題與國外供應商發動糾紛。只有關鍵零部件能夠實現國產，這種戰略才能夠發揮作用，這也暗示中國將尋求實現完全自主的發動機生產鏈。

這具有重要軍事意義，因為用於民用飛機的大型高涵道比渦扇發動機，在經過很少或根本不用改動的情況下，就能夠為加油機、運輸機和預警機等大型軍用飛機提供動力。美國大型運輸機C-17和C-5)、加油機(KC-10和KC-135)、預警機以及其他飛機(E-3A and P-8A) 全部或能夠由配置基本與商用飛機動力裝置相同的發動機提供動力。

例如，與波音737和空客A320單通道客機所用動力相似的CFM56系列發動機，也用在KC- 135空中加油機、E- 3A預警機和P-8A海上巡邏機之上。相似的，波音757和伊爾- 96飛機所用的PW2000渦扇發動機，與身為美國運輸機編隊中流砥柱的C-17運輸機所用的 F117 PW100發動機非常相似。

噴氣發動機——至少是其核心——還可以推動海軍艦艇的發展，因為艦船燃氣渦輪是基礎飛機發動機研製的。最初為飛機研製的優秀可靠的發動機核心，有可能會對中國軍用造船業產生重大影響，因為燃氣渦輪推動系統為艦艇提供了更好的加速性能和作戰機動性。

總結：突破中國“80 ％解決方案”？

在過去三年裏，僅從飛機建造數量來看，中國已經成為了世界上最大的戰機生產國。現在觀察家正在翹首以待，看看中國最近宣佈的投資計劃，能否把中國軍用噴氣發動機生產能力提升到與其建造機身能力相稱的程度。這一賭注的風險極高，因為一旦中國掌握了高性能噴氣發動機自主建造能力，中國為解放軍及出口市場迅速生產新型戰機就會僅面臨極少的技術障礙。

這確實是一項艱鉅的任務。在為未來出口配有國產發動機的飛機做努力時，中國可能會再現其“80%解決方案”。據魯本·約翰遜稱，在其發展系統的性能參數方面，中國技術發展努力似乎體現出了同共的特點：“無論中國試圖模仿什麼，他們似乎都能夠實現80%左右的性能；完成餘下20%難度很高，而且成本高昂。”

中國此前使用進口發動機，很難使中國軍方和出口客户接受一款不合規格的中國發動機。讓他們接受一款不熟悉的產品，體現的是對中國發動機信心的巨大飛躍。在該領域的努力，可能會在身為生產者的中國航空工業和身為終端用户的解放軍海軍和空軍之間引發緊張。

中國越來越清楚的認識到，在軍用飛機生產領域中，航空發動機就相當於撐起帳篷的那根“長杆”，但要攻克這一難關，中國還有很長的道路要走。即使從中國現有資源和不斷增長的專業知識來看，要實現發動機領域“三巨頭”、西歐發動機生產商和俄羅斯航空發動機製造商現有的造詣，中國還需要一段時間的努力。（春風）

原文網址：http://thediplomat.com/2012/12/07/the-long-pole-in-the-tent-chinas-military-jet-engines/?all=true