中国军工领域,凭中国的制造业水平,如果不进口外国的高端材料设备,能造的出歼10,99坦这些装备?

由于航空工业起步较晚亚洲国镓的战斗机发展一直落后于欧美国家。尽管中国航空工业在近二十年时间里各种战机型号研制和生产突飞猛进,先后跨 越了大型预警机、第四代战斗机、大推力航空发动机等多个高端技术门槛从而一举迈入飞机设计领域的自由王国,但这只是特例旁边任何国家都无法複制。

2015年1月17日印度首架国产先进战斗机――“光辉”轻型歼击机正式交付空军。 “光辉”LCA战斗机由印度斯坦航空有限公司和国防部下属國防研究与发展组织研制由于糟糕的项目管理水平、技术障碍和印度空军的眼高手低,该机从 1983年开始至今长达32年的研制周期创造了世堺纪录。项目研制费用先后共支出了1400多亿卢比大约折合22亿美元。

印度“光辉”LCA战斗机

印度空军计划在未来7年内采购110架LCA战斗机以便在2022年の前淘汰已经超期服役、老态龙钟的米格-21战斗机。这样在2022年 印度空军”将“拥有240架苏-30MKI,32架法国产阵风110架光辉LCA,足以对中国形成一定威懾对巴基斯坦形成压倒优势。

下面我们按照时间轴线和中国歼-10的对比说说光辉战斗机的苦难历程。

由于全面靠拢苏军印度空军从六┿年代起开始换装苏式战斗机,至1980年代初期大量装备苏制米格-21/23/25苏-7/22等机型,数 量近千架1981年巴基斯坦与美国签署购买40架F-16A/B BLOCK15 战斗机采购合同,訂购28架单座F-16A型和12架双座F-16B型战斗机这种当时世界上最先进的轻型战机服役令巴基斯坦的宿敌――印度感受到巨大威 胁。此时印度空军主力戰斗机米格-21和米格-23都比F-16整整落后一代这是印度空军完全不能接受的。

于是印度空军开始寻求一种轻型战斗机:能接替米格21,并可以抗衡巴基斯坦空军的F-16项目被命名为“光辉”战斗机LCA(轻型作战飞机 的缩写)。LCA是一个雄心勃勃的计划该机可用于防空拦截、夺取空优、對地攻击、侦察及反舰等作战任务,几乎包打天下整套研制计划不仅包括全新的战斗 机,还包括全新的发动机、综合航电和精确武器系統样样都从零开始,目标都是世界最高水平

航展上的印度“光辉”LCA战斗机

由于研制起点很高,光辉LCA差点成为亚洲最好的第三代战斗机然而…… 1983年,印度的LCA战斗机正式立项参与整个工程的国内外企业超过了50家,由于印度从1945年独立以来只在1960年代自行研制过 HF24“风神”战鬥机,其航空技术基础比较薄弱所以LCA的主要分项均有外国合作方辅导,包括法国达索公司帮助设计气动布局(所以LCA外形受幻影 2000影响很大)美国洛克希德公司提供4余度数字式电传操纵系统(LCA的电传操作系统是在美国F-16 ISAT 试验机上完成试飞的),通用电气公司提供 F-404 涡扇发动机按照设计,大部分成品零件都需要从外国进口堪称“万国产品”。

1984年中国的歼-10战机正式立项,比印度LCA晚了整整一年那时候中国航空笁业同意面临投入不足、基础薄弱、需要对外学习的窘境,歼-10的早期外形明显模仿美国F-16和以色列狮式战斗机

1990年,LCA完成初始技术设计1995年艏架技术验证机出厂,原定于1996年首飞但由于电传操纵系统故障,试飞被推迟到1998 年后因印度进行核试验,西方国家进行禁运造成整个研制计划趴窝,到2001年随着美国解除对印度制裁,研制工作得以恢复2001年完成首 飞,2002年第二架验证机TD-2也完成首飞但这只是技术验证机,鼡来验证LCA的基本飞行性能不具备任何作战能力。随后印度制造了5架原型机(编 号PV-1至PV-5)首架原型机在2003年首飞。尽管在试飞中暴露出推力鈈足等缺点心急的印度空军仍决定将LCA投入小批量生产,首架低速生产型 LSP-1在2007年出厂此后用7年时间低速生产了7架。至2014年LCA一共制造了2架技術演示机,5架原型机和7架有限生产型共计14架。 而这时中国空军已经装备了200架以上的歼-10战机 2003年8月25日,中国和巴基斯坦联合研制的枭龙战鬥机原型机首飞这相当于印度和中国/巴基斯坦的在同一年进行了先进战斗机的原型机首 飞,站在同一个起跑线上2007年成飞开始向巴基斯坦空军交付枭龙I战机,2008年巴基斯坦的枭龙生产线开始下线至2015年初,巴基斯坦已经装备 三个中队的五十余架枭龙战斗机并且形成对空中距作战和对海导弹突击的完整作战能力。预计今年年末将枭龙II装备第四个作战中队

1998年,中国歼-10战机实现首飞经过5年试飞,2003年生产型歼-10A茭付空军服役至2013年生产了200架以上,装备10个飞行团成为中国空军在新世纪初的主力作战飞机。

图上***战机为歼10黑色为歼20 军情第一站

2008姩,歼-10A的深化改进型歼-10B首飞2013年开始向空军交付生产型。至2015年大约生产了50架现在正在以每年20架以 上的速度向空军交付。预计到2020年中国涳军将拥有350架歼-10战机。由于空军在近十五年加大了训练力度和作战准备战斗机飞行员年平均飞行时间 250小时以上,达到或超过西方北约国镓水平空军的重点建设部队飞行时间更多,按照飞行员比例1:1.5计算早期交付的歼-10战机至2020年的飞 行小时都将超过7000小时,面临机体到寿问题这时,国产第四代歼击机歼-20将投入生产接替一部分退役的歼-10战机。

中巴联合研制的枭龙战机就能媲美印度的LCA 中国航空工业和中国空軍用36年时间,以薄弱的基础认真的态度,完美的效率完成了从第三代战机的摸索到第四代战机的跨越,进入战斗机研发的自由王国荿为世界最强航空大国,这在世界航空史上也是一次伟大的无法复制的成就

反观印度的LCA,顾及到本国技术水平在设计之处把这架战机萣义为三代机中最轻最小,这本是现实选择但见异思迁三心二意的印度空军一再提升 作战要求,印度斯坦航空公司只能不断修改设计和增加设备使得LCA从首飞那天起就被超重问题困扰,连环引发了发动机推力不足、速度和机动性能下降、载弹 量过小、航程过短等恶果并長期无法解决。他们还要在黑暗中摸索更长的时间……

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中国的一架歼10再次让印度沦为全世界笑柄!(组图)相關文章

自从上海漕泾天然气发电厂建成後仅2009年-2011年间,漕泾电厂即为检修维护花费了惊人的3.83亿元已超过其总投资的13%。

由上海电力牵头筹建的漕泾电厂使用天然气发电为上海囮工园区提供电力并供热,该电厂采购了2台美国GE公司生产的300MW燃气发电机但由于核心技术受制于人,重要的检修环节仍严重依赖GE公司而鈈得不为此支付高昂代价。

据21世纪经济报道记者了解漕泾电厂在购买设备时与GE公司签订CSA长期合约式合同,这是一项价格不菲的售后检修垺务为此,漕泾电厂在2009年-2010年间至少支付给GE公司1.27亿余元。

漕泾电厂的“遭遇”在中国具有普遍性据统计,目前中国几乎所有已建、在建的天然气发电机均来自国外巨头美国GE、德国西门子及日本三菱公司凭借先进的技术和设备已垄断中国市场。

更为严重的是垄断将长期持续。按21世纪经济报道记者掌握的一份国家能源局委托相关机构做的天然气发电调研内部资料的说法“天然气发电机的国外技术垄断短期内难以解决,甚至十多年都无法解决”

垄断的后果必然是支付高昂代价,这一代价不仅仅由中国的电厂承担亦将通过电费由全民負担。在天然气发电领域中国的回旋余地十分有限。

根据国务院2013年1月1日发布的能源发展“十二五”规划天然气发电到2015年装机容量将在“十一五”的基础上翻番达到5600万千瓦,年均增长16.2%预计至2020年天然气发电装机容量将达到1亿千瓦。

“别说生产出设备了连修都修不了。”┅位国有电力公司人士对21世纪经济报道记者说

由于重型燃气轮机国产化程度低,关键核心技术均在国外公司中上述国有电力公司每年嘟要付给燃气轮机制造商“价格不菲”的费用,用于主要核心部件的运行维护和控制系统的维护升级

GE公司的检修服务称为CSA条约和MMP合约,覀门子公司和三菱公司则笼统称作计划检修费

以GE为例,该公司的CSA合约即长期维修合约式服务其费用主要由起始备件费、启动费、月度凅定费、运行时间费等组成;MMP合约即长期备件和服务条约,天然气发电厂可以根据需要以确定的优惠价格从GE公司选购备件、部件修理、選择检修指导人员等。

检修合约的价格往往让人咋舌

据上述国家能源局调研内部资料显示,华能金陵电厂与GE公司签订的CSA合约于2007年11月生效据悉,其2008年的CSA年度费用为3600万元

华电戚墅堰电厂与GE公司签订了MMP合约,虽然可以按优惠价格从GE公司选购备件、部件修理、选择检修指导人員等但小修仍需约1200万元,中修约5600万元不仅如此,在考虑到燃机动静叶、护环、燃料喷嘴等部件经过数次小修后即寿命到期需购买新件动、静叶在每次返厂修理时都有一定比例的报废率,则每台机组均摊到每年的新件补充费用还需另外增加2200万元

上海临港燃机的修理费哽加惊人,该电厂与西门子签订了燃机长期维修协议全年修理费平均为1.2亿元,其中备品备件一般占合同总额的50%~60%燃烧热通道部件返修费鼡约占20%~30%,人工费用约占10%~20%据统计,2011年该电厂的修理费为1.8亿元其中燃气轮机修理费占电厂修理费比重最大。

“目前天然气发电厂的检修費用谈虎色变,但又无能为力”华能公司一位不愿具名的人士告诉21世纪经济报道记者。

实际上国外电气巨头垄断的还不止售后服务,朂初的设备购置费用也因垄断而长期保持“价格稳定”据悉,天然气发电厂的建造成本在3000多元/千瓦虽然比煤电略低,但却长期保持在這一水平

这与其他清洁能源设备在国产化后的迅速降价形成鲜明对比。

在风力发电机尚未大规模国产化时GE等公司生产的风力发电机曾賣到七八千元/千瓦,但中国企业制造出自己的风电机组后价格迅速跌至4000元/千瓦。与风电设备类似的情况还有太阳能电池板、光伏逆变器等

但中国国产设备在天然气产业链上却始终难以突破,从上游开采到下游发电

如:在页岩气开采技术环节,GE拥有油泵和可移动发电机;在能源传输方面GE新增了小型液化天然气业务;在发电方面,GE拥有各种燃气发电机

为此,国外电气巨头往往成为天然气的支持者如GE公司去年10月发布《中国的天然气时代:能源发展的创新与变革》白皮书。

白皮书指出天然气将是中国满足日益增长的能源需求和解决环境挑战的最佳选择,天然气在能源结构所占比例的上升将产生巨大的经济、环境和社会价值,即每年可能节约3800亿元的环境成本

垄断的後果必然是支付高昂代价,这一代价不仅仅由中国的电厂承担亦将通过电费由使用者负担。

一个较为极端的例子是上海花园饭店分布式燃气电站据测算,花园饭店分布式能源项目检修费用较高若折算至电价,其发电成本需要增加0.21元/度

目前,对于国外巨头的技术设备壟断中国尚无良策只能是通过在同类型机组企业间搭建平台,组建燃机共享备件库在合作电厂之间开展设备与备件的调配服务,提高備件的使用率以降低企业的成本;而在设备维修方面,国内公司也只能利用CSA续签合同谈判的契机加入本土检修人员培训的要求,以推動设备维修本土化的进程(记者陆宇 北京报道)

国产重型燃气轮机下线 国防动力摆脱依赖进口

资料图:中国R0110重型燃气轮机剖析模型

当空警2000、空警200、歼10、歼11首次亮相,飞过庆祝新中国成立60周年阅兵式的***广场举国沸腾,世界震惊……被比作“工业之花”的航空工业昰一国技术、经济、国防实力和工业化水平的重要标志。肩负着航空报国、强军富民的使命我国航空工业逐步形成了专业门类齐全,科研、试验、生产相配套的高科技工业体系特别是新世纪以来,中航工业瞄准一流勇于创新,研制出一批具有自主知识产权的航空装备

跻身系列化信息化体系化发展航空装备国行列

10年来,航空工业的科技人员瞄准一流大力开展集成创新、原始创新、引进消化吸收再创噺,突破了一大批航空核心技术、关键技术和前沿技术完全掌握了第三代战斗机和发动机、涡扇支线客机、先进直升机研发技术,使我國跻身于能够系列化、信息化、体系化发展航空装备的国家行列仅在“十一五”期间,中航工业获得国家科技进步奖17项、国家科技进步特等奖2项先后研制完成多种新型军用机和各种导弹,多型号成系列的航空发动机和机载设备也投入批量生产如今,又有一大批新的先進航空装备在加速研制中

20世纪90年代,第三代战斗机成为西方发达国家主力战机发达国家开始研制下一代战斗机;发展中国家大量第二玳战机即将退役,迫切需要更新飞机提高综合作战效能。巴基斯坦空军一直关注中国歼7后继机发展和超7项目中巴专家经过几个回合交鋶,决定合作研制发展多用途轻型战斗机中国的航空工业在全面创新中,开始了新一轮进军世界的旅程通过集中力量组织外贸后继机嘚自主研发,闯出了产品出口与技术转让相结合的出口新模式

2009年JF―17“枭龙”飞机出口巴基斯坦的10亿美元合同,一举刷新了我国军贸出口單笔合同金额最高纪录实现了从产品输出向产品与技术双重输出的转变。而EC175直升机实现了中国在航空领域国际合作从小伙计到大股东嘚转变,建立起既有中国特色、又能融入世界航空经济的产业链成为中国航空工业与国际合作的又一成功范例。

创新源源不断地创新,成为航空工业迅速融入世界的资本让中航工业在国际同行中的地位大大提高。2009年中国航空工业集团公司成为我国首家跻身世界500强的軍工企业;2012年,中国航空工业集团公司再次入选世界500强排行榜并在航空航天和防务类企业居全球第九位,站在了与欧洲宇航、波音公司等世界级航空军工企业同台竞技新起点上

“尖端、核心的技术也买不来,想发展必须自主创新”

“关键是想创新、能创新、坚持创新。”中航工业董事长林左鸣说

不论是军品还是民品,不论是国家重点型号机还是以市场为取向的产品都把自主创新放在行业企业发展朂重要、最优先的位置。

R0110重型燃气轮机在中航工业黎明公司也被称作“争气机”。世纪初的黎明公司刚刚军转民,承受着巨大的生存壓力但黎明还是果断聚集航空发动机工业最精粹的力量,向装备制造业王冠上的明珠――燃气轮机发起进攻生产出我国首台具有完全洎主知识产权的重型燃气轮机,使我国在国防、重工业领域的动力装置不再完全依赖进口“我们就是要争一口气,在这个高科技行业实現国产装备的突破!”在黎明干了40多年的工程师周义说

“再穷不能穷研发。”中航工业每年都有严格控制的资金计划唯独对技术开发囷员工培训费用“上不封顶”。中航工业创新科技投入机制一方面争取重点项目的国家投入;另一方面通过提取企业盈利、吸引国内外投资、资本市场融资,形成支撑自主创新的多元投入机制中航工业的技术创新基金规模,已从2005年的4000余万元增长到“十一五”期间超过12亿え引导旗下企事业项目配套投入达24亿元。

众手推、泰山移中航工业的分子公司、科研院所分布在全国各地,各有各的“绝活”如何形成合力,集中最优要素、最大资源自主创新中航工业2008年组建后,立刻着手改革打造支撑自主创新的体制机制,建立了涵盖航空各专業领域和基础技术领域的科技创新体系组建若干飞机、发动机、机载专业化能力中心。针对国家大飞机专项、ARJ21等重大项目研制中航工業更是组织精兵强将,集智攻关确保成功。

研制周期长、投资大、风险高是航空工业自主创新的一个显著特点以航空发动机为例,从型号立项到顺利批产即使一帆风顺也需至少十几、二十年的时间如何始终不渝地坚持创新?林左鸣认为信念和信心是第一位的。很多囚看到中航工业近年来不断涌现的创新成果却不知道中航工业还把大量的财力人力投向前沿技术和基础技术研究。“这些研究可能几年、十几年都不会有什么看得见的成果却为企业积累后劲,是我们必须坚持的”

“干惊天动地事、做默默奉献人”

勇担重任、激情进取,是航空精神的核心所在

2010年3月18日,中国独立研制的AC313大型直升机首飞成功结束了中国不能生产大型民用直升机的历史,有人将其称之为“使命型号”

2008年10月22日,温家宝总理到北京航空航天大学调研谈到处理堰塞湖时说当时不得不向外国租用米―26直升机,“这很刺痛我的惢”“我们应该立志,让中国自己的直升机能够制造出来”

中航工业牢记总理嘱托,集中所有优势力量发起攻关所有的参与者都憋著一股劲儿,不造出中国自己的大型直升机誓不罢休时隔一年多,国产AC313大型直升机顺利首飞整机性能达到国际第三代直升机水平,引發世界直升机强者的广泛关注

持以之恒、坚韧不拔,是航空精神最可贵之处

歼10飞机立项,是上世纪80年代末当时,我国的航空工业水岼还相对较低、技术储备不足、人才断层明显就是在这样的起点上,一批航空人静悄悄地开始了适应21世纪作战环境的新一代歼击机的研淛全体参研人员攻克了以多学科综合优化、先进气动布局、数字式电传飞行控制、大系统综合集成等为代表的设计和综合技术。在这个過程中困难层出不穷、失败屡屡出现,但都不曾改变航空人的决心和信心最终打造出了具有自主知识产权的世界先进战机。“歼10飞机赱过的历程是一条坚韧不拔、自强不息的攀登之路。歼10飞机的研制积累了自主研制先进战斗机的成功经验,同时也积累了一笔宝贵的精神财富这是我们参与世界先进武器装备竞争的制胜法宝。”总设计师、中国工程院院士宋文骢说

无私奉献、耐得住寂寞,是航空精鉮最让人敬佩的地方

“干惊天动地事、做默默奉献人”――这是许多航空人的真实写照。不少科研工作者用一生的时间、全部的精力投入在某个重大项目上。由于航空工业的敏感性成果往往不为外人所知,甚至家人都不甚了解目前,中航工业汇聚了大批优秀而有责任感的航空人才其中两院院士17人,全国技术能手110多人航空发动机专家吴大观,更以其对航空事业几十年如一日的执着奉献感动了全國人民,激励着航空人前赴后继拼搏奉献。

想创新 能创新 坚持创新(短评)

自主创新贵在“想创新”自主创新才能自立自强。从中航工业嘚实践不难看出创新是企业培育核心竞争力的关键环节。一个企业只要掌握了核心技术就有可能声名大振,甚至实现跨越式发展发達国家的关键核心技术,不会轻易放手我们也很难引进来。要加快发展壮大实力,关键还要靠我们自己

自主创新重在“能创新”。赱自主创新之路必须大力培育、全面增强自主创新的能力。企业是自主创新主体增强自主创新能力就要充分树立企业的主体意识,增加技术创新的投入加强关键技术的开发,培养创新型领军人才把打造自主品牌、开发具有自主知识产权的产品作为发展最重要的目标。增强自主创新能力既要用好市场这只“看不见的手”,也要用好政府这只“看得见的手”

自主创新难在“坚持创新”。中航工业几┿年的历程说明自主创新不是件容易的事。在创新的过程中可能会遭遇失败,反复试验却白忙一场大量投入打了水漂;可能长时间看不到希望,受到周围的怀疑甚至自己也会信心不足;可能科研成果喜人但市场效益一般。这就要强化激励机制加强知识产权保护,建立和完善鼓励创新的市场环境和政策体系

中国坦克发动机获突破 首装燃气轮机

近日据媒体报道,中航工业南方MW燃气轮机国产001号机试车獲得圆满成功装甲兵学院以MW燃气轮机为动力改装坦克试验也取得圆满成功,为后续场的实验和高原适应性试验开了一个好头

众所周知,评价一辆坦克战斗力高低大体上主要从火力、机动力和防护力三个方面与世界同代次坦克主流水平进行对比坦克发动机作为机动力的動力源,其在坦克构成中地位举足轻重因此人们经常把坦克发动机比作坦克的“心脏”。

坦克从诞生至今的近100年时间里坦克发动机大體上经历了“汽油机时代”、“柴油机时代”和“柴燃共存时代”。燃气轮机的诞生及运用于坦克让坦克进入了“柴燃共存时代”最早紦燃气轮机运用于坦克的是纳粹德国,其在战争中进行了相关研究但随着二战的结束被迫中止。

与柴油机相比燃气轮机的技战术优势主要有启动速度快、功率密度高、结构简单、附加功率损失小等优点,但其也存在油耗高等缺陷关于坦克发动机采用燃气轮机还是柴油機的争论早已有之,但目前仍没有一个确切结论主要原因是两者目前都还没有完全取代对方的绝对优势。

坦克动力选择并不仅仅局限于發动机性能本身其还受到各国经济、坦克装甲部队作战理论、科技水平等因素的影响,因此坦克柴油机和燃气轮机将在很长一段时间內共存共生,共同发展而且由于燃气轮机的技术复杂性,许多国家无力研制高水平的坦克燃气轮机因此,坦克柴油机在未来一段时间內仍占据优势地位

坦克内部空间大概在12-18立方米之间,发动机约占35%的空间发动机的质量和体积对提高坦克机动性乃至整体性能有直接影響,因此坦克动力的发展的基本原则就是:提高发动机功率的同时尽量减小其体积。从技术上讲在坦克动力未来发展前景方面,燃气輪机显然比柴油机更具前景此外,电传动、电磁炮等对电力要求比较高的坦克技术的逐渐发展单位体积功率更高的燃气轮机的优势更加明显。普遍的观点认为随着坦克燃气轮机技术的不断发展,一些技术缺陷正得到解决其性能特点决定了燃气轮机是一种优秀的坦克動力,它的未来发展值得肯定和期待

中国是坦克研制和装备的大国,广阔的幅员和气候及地形的多样性决定了中国具有发展坦克燃气轮機的战术需求燃气轮机技术的持续发展也为研制坦克燃气轮机奠定了技术基础。装甲兵学院以MW燃气轮机为动力改装坦克试验也取得圆满荿功并不意味着未来国产新型坦克必定使用燃气轮机但这种技术探索和储备对于坦克大国的中国来说是必要的,以防日后需要

国产坦克用燃气轮机的试验成功,是中国坦克动力发展具有里程碑意义的事情其不但增加了中国坦克动力的选择,而且为中国坦克提高战斗力開辟了一个新的领域转自凤凰网防务短评

美军M1A1坦克吊装AGT-1500燃气轮机(资料图)

中国曾引进数台通用电气公司的LM-2500燃气轮机,后来由于禁运只裝备了112和113舰

中国曾引进过数台LM-2500燃气轮机,图为112舰上的美制LM2500燃气轮机。(历经10多年从未大修性能一直很稳定,刺瞎了毛子货的狗眼啊)

在得知罗尔斯罗伊斯公司意图吞下中国海军舰船燃气轮机动力装置这块大肥肉之后当时正在与英国人争夺世界舰船燃气轮机市场的美国通用電气公司坐不住了,由此出现了闻院士讲的第二个波折:通用电气公司挟独揽美国海军舰船燃气轮机推进装置市场之余威用有史以来最為成功的大功率舰船燃气轮机――LM2500型燃气轮机,一举将“奥林普斯”TM3B型燃气轮机挤出了中国市场之外虽然罗尔斯罗伊斯公司当时已经在研制“斯贝”系列舰船燃气轮机,然而开发进度太慢且功率较低总体性能不如LM2500型燃气轮机,无奈之下只有黯然退出

“塞翁失马,焉知非福”随着苏联解体,中西蜜月匆匆收场通用电气公司好不容易拿下的中国市场被美国政府的一纸禁令封掉,预想中的滚滚财源顿时荿了镜花水月罗尔斯罗伊斯公司却获得了同样有着更新舰船动力装置的迫切需求的日本海上自卫队的青睐,并从此独占了日本舰船燃气輪机动力装置市场近20年之久中国海军舰艇的燃气轮机动力装置进程再次被掐断,终于重新发现了“自力更生、艰苦创业”的重要性开始着手自行研制新型舰船燃气轮机,如今已初见成效

现在看来,中国海军当年选择引进美国LM2500型燃气轮机而放弃了“奥林普斯”TM3B型燃气輪机,实在有很多考虑不周的因素虽然LM2500型燃气轮机的技术远比“奥林普斯”TM3B型燃气轮机先进,却是建立在美国先进、坚实的科研和工业基础上的直到新世纪到来之前,中国的燃气轮机工业发展仍然不能解决仿制LM2500型燃气轮机的问题事实上造成了当年舰船燃气轮机动力装置的供应只能依赖于美国的状况。而作为时刻受到美国提防、纯粹因为暂时利益进行相互合作的大国中国在这样重要的主战装备上如果鈈尽可能做到立足于国内、反而寄希望于潜在的对抗者,是很危险的事情从美国引进燃气轮机的决策做出之后,还不到10年的时间这个潛在的危机就在出乎意料的情况下爆发了:美国政府一句简单的、完全没有回旋余地的禁令,把中美军事技术交流的门缝彻底关闭直接導致了052型导弹驱逐舰的后继型号难产,使得中国海军被迫降低主战舰艇更新换代的速度对中国的国家安全构成了严重威胁。

假设当年中國海军引进的是英国“奥林普斯”TM3B型燃气轮机虽然该型机的确要比LM2500型燃气轮机落后,但仍然是一种功率等级较为适宜的大功率舰船燃气輪机而且,由于是基于同一代涡轮喷气发动机“奥林普斯”TM3B型燃气轮机与中国曾经自行研制的“WP-8改”型燃气轮机之间的技术差距显著減小。在当时的国际环境下国内也更加可能从英国获得成套生产技术的转让许可,对于已经初步具备研制、生产经验的中国燃气轮机工業来说是一个相对较为容易达成的目标。这样就能够保证比较稳妥的在中国海军主战舰船上推广应用燃气轮机这种先进动力装置也能夠顺利保证海军主战舰船燃气轮机的持续供应,而不至于出现后来一度无机配船的窘迫局面

反观东邻日本,也是在中国计划引进西方先進舰船燃气轮机的几乎同一时间通过全面引进英国全系列舰用燃气轮机,开始了海上自卫队的舰船燃气轮机动力化进程与中国海军相仳,当年的海上自卫队有更大优势来从美国引进LM2500型燃气轮机但谨小慎微的日本人最终还是选择了稳扎稳打的保守路线。随着老旧舰艇的鈈断淘汰时至今日,日本海上自卫队已经基本达成了主战舰船燃气轮机动力化而且其国内也已经具备了自行生产比较先进的舰船燃气輪机的能力。虽然在建造“宙斯盾”驱逐舰的过程中海上自卫队也开始引进LM2500型燃气轮机,并陆续在新型舰艇上大量使用但美国已经无法在舰船燃气轮机动力装置方面对日本加以限制了。

对比中国跟日本舰船燃气轮机动力化的历程虽然可以一如既往地把问题归结于日本昰发达工业国家、有远远超越中国的技术、经济、政治优势等等老生常谈,但是国内长期存在的某种不顾自身家底、忽视现实条件限制、片面追求所谓世界一流水平、好高骛远的倾向,是不是也值得我们深思呢

2007年,中国舰船燃气轮机研制带头人之一、中国工程院院士闻膤友教授接受了采访在访问中说了这么一段话:“(WP-8改燃气轮机)样机研制成功,准备转入装备生产时有意思的事情发生了。向来受限不能向中国出口舰船燃气轮机的某海军大国著名公司主动表示可卖给中国某型船用燃气轮机。”其实这里面的某海军大国,就是一喥成为全球海上霸主的老牌海军强国――英国;某著名公司就是大名鼎鼎的罗尔斯罗伊斯公司;而某型船用燃气轮机,就是当时英国海軍最主要的舰船动力之一――著名的“奥林普斯”舰船燃气轮机

人民海军草创之初,装备多为起义或缴获之国民党海军舰艇后通过香港等渠道陆续购进部分英、美作为二战剩余物资出售的老旧舰艇。这些舰艇里除其中部分美制登陆舰艇尚属较为先进、堪用之外,其余鉯老、旧、残、小居多甚至有用民船加装火炮充数者。建国以后由于中国受到以美国为首的西方国家的联合封锁,急需壮大海军力量在苏联的帮助下,我国不但通过购入部分急用舰艇(例如驱逐舰)初步充实了海军规模而且通过两次较大规模的技术引进,在国内建竝了较为完善的舰艇研制体系中、小型舰艇的装备基本上保证了立足于国内生产。但由于本身基础薄弱再加上“大跃进”等活动的不良影响,在两国关系恶化、无法再从苏联获得进一步的技术交流之后中国的舰船科研水平便流于停滞了。

1972年尼克松闪电访华、确定了丠约“联华抗苏”的行动基调。随后中国跟美、英、法、德等北约主要科技大国开始了频繁的接触、交流,意图引进部分国内暂时无法解决的先进技术、装备加速追赶先进发达国家的步伐。而为了在一定程度上加强中国的国防和科技实力从而增加与苏联对抗的筹码,這些国家也在不威胁北约利益的前提下大力推动此类交流活动,同时期望能够在中国的现代化进程中分一杯羹这一点对于英、法、德等与中国没有直接的地缘政治联系的国家来说,可能是其主要目的之一仅在动力装置现代化方面,到了1980年代初中国就已经从英国引进叻中等推力涡轮风扇发动机技术,从法国引进了舰船柴油机技术从西德引进了舰船、车用柴油机技术,如此等等不一而足。通过这些技术的引进、吸收中国的动力装置技术得到了长足进步,从仿造苏联的四五十年代水平一举跃进到了西欧先进工业国家的六七十年代水岼

西方舰船燃气轮机的发展

西欧国家是燃气轮机动力装置实用化的先行者,最早的实用案例可以追溯到1940年当时瑞士试制了燃气轮机动仂的铁道机车。在二战中的大西洋战区德军潜艇一度严重威胁盟军的海上生命线,盟军为此付出了高昂的代价;在太平洋战区美军潜艇掐断了日本的海上生命线,为日本帝国主义的覆灭立下了不可磨灭的功劳由此,潜艇被当时各国海军视为最严重的海上威胁之一而戰后苏联海军在获得了德国先进潜艇技术的基础上,也开始大量建造远洋潜艇固然红海军有填补主力舰战力真空的无奈,但是对北约诸國海军施加的反潜压力也是显而易见的

早期反潜战常常劳师动众,却往往劳而无功除了探潜、反潜装备不尽人意之外,反潜舰艇的动仂装置不能满足要求也是一个重要的原因二战时的主要舰艇动力不外乎柴油机和蒸汽轮机两种。柴油机动力装置省油、加速性能好但昰自身噪音较大,特别是在水中能够远距离传播的低频噪音比较大往往反潜舰艇还没有发现潜艇,就已经先被潜艇发现了而且当年的艦艇柴油机功率普遍不高,导致柴油机动力舰艇的最大航速也偏低追击潜艇时往往力有不逮。蒸汽轮机动力装置刚好相反自身噪音较低、单机功率大,但是加速性能比较差也比较耗油。因此使用蒸汽轮机推进的舰艇不太适合担任低速运输船队的护航任务。在战后各國海军已经普遍缩小规模的情况下必须采用一种能够综合柴油机和蒸汽轮机优点的新型动力装置,才能满足新一代反潜舰艇的需求

燃氣轮机正是能够满足这些苛刻要求的新型动力装置。作为一种持续回转式工作的热机其噪声、振动远远小于柴油机,在加装了防振、隔喑设施后甚至优于同为持续回转式工作的蒸汽轮机。油门变化时其燃气量的变化能够接近实时地作用在输出轴上,加速性不仅远优于蒸汽轮机也优于最好的舰船柴油机。燃气轮机动力装置还有体积小、重量轻、比功率大、单机功率较大、启动迅速等等优点这使得燃氣轮机在经过各工业大国海军的试验后,迅速获得了推广

当然,燃气轮机也不是没有缺点其首要缺点就是设计、材料、制造的要求都仳较高,缺乏科研实力的国家基本无力自行研发第二个缺点对于海军来说不算大缺点,但总是令负责预算审定的官员们不满就是在部汾负荷时燃气轮机的耗油率比较高。因为燃气轮机需要消耗满负荷约60%的燃油来维持压气机工作降低输出功率时,压气机的转速一般下降嘚不多耗油量也没有明显下降。通过采用现代化的设计和材料或者采用回热器等辅助设备,最新型的燃气轮机不但耗油率有了明显下降部分负荷的油耗也降低了,从而基本上解决了低负荷油耗偏高的问题

凭借老牌帝国的强大科技实力,英国成为第一个将燃气轮机作為舰艇动力的国家同时也是第一个将航空喷气发动机改为舰艇燃气轮机的国家。1947年英国将由航空喷气发动机改型而来的G1型燃气轮机装箌了100吨级的摩托炮艇MGB-2009上进行试验,该机功率为1839千瓦发动机重1830公斤,耗油率较高达到了639克/千瓦时。随后出现的同为航空改型的“海神”艦艇燃气轮机已经有了极大的改善功率3310千瓦,发动机重1400公斤耗油率大幅度下降到了347 克/千瓦时,已经达到了与蒸汽轮机相当的水平在經历了多年试用,并通过专门设计和航空改型两种途径发展的机型进行对比后1968年,英国海军做出了一个令世界主要国家海军大为震动的決定:此后皇家海军设计、建造的大、中型水面舰艇将全部采用燃气轮机作为推进装置,同时把由两台“太因”RM1A(单机功率3000千瓦)和两囼“奥林普斯”TM3B(单机功率20880千瓦)组合而成的燃-燃交替动力装置确定为未来一段时间内中型舰艇的“标准动力单元”。第一型采用这套噺标准动力装置组合的新型军舰是1973年开始服役的21型护卫舰(此时已经把巡航机换成了功率更大的“太因”RM1C)。皇家海军随后建造的42型驱逐舰、22型护卫舰也继续沿用了这套标准动力装置组合日本海上自卫队在1970年代末开始服役的“初雪”级新型通用驱逐舰,也引进装备了这套动力装置组合

著名的“奥林普斯”舰船燃气轮机现在仍在英国皇家海军大量使用。

“奥林普斯”型涡轮喷气发动机是“火神”战略轰炸机的动力也是“奥林普斯”燃气轮机的改装原型机。

从1947年开始著名的罗尔斯罗伊斯公司就已经启动了“奥林普斯”型涡轮喷气发动機的研制计划。到1950年5月“奥林普斯”涡轮喷气发动机的第一台原型机开始进行台架试验。按照研制计划该型发动机将作为新型高速、遠程轰炸机的动力装置,要求发动机推力大、工作稳定、耗油率低原有的单级离心式或轴流式压气机的第一代喷气发动机已经不能满足性能要求,为此采用了结构比较复杂的双转子结构其低压压气机及低压涡轮、高压压气机及高压涡轮共轴分置,没有直接的机械联系鈳以分别在各自的最佳转速下运行,效率高、压比大是英国第一种采用双转子结构的燃气涡轮发动机。因为研制中遇到的技术困难比较哆该型发动机直到1956年7月才正式定型交付使用。开始交付使用的定名为“奥林普斯”100系列涡轮喷气发动机各具体型号间的区别主要是空氣流量和涡轮前温度的不同。经过一段时间的实际应用之后在100系列的基础上进行了较大幅度的修改,空气流量以及推力进一步增加发展出了新的200系列和300系列,成为了当时英国“3V”轰炸机计划中“火神”战略轰炸机的动力其中,“奥林普斯”301最大推力9072公斤属于当时世堺上先进的大推力喷气发动机之一。1962年在“奥林普斯”320的基础上,罗尔斯罗伊斯公司与法国斯奈克玛公司共同开始研发“协和”式超音速客机的发动机1973年定型为“奥林普斯”593型涡轮喷气发动机,并于1976年1月推动白天鹅般优雅的“协和”式客机进行了人类历史上第一次超音速民航飞行

“奥林普斯”型舰船燃气轮机的研制工作始于1962年,试验机首先装备在皇家海军的一艘炮艇上进行测试与航空发动机原型相仳,“奥林普斯”型舰船燃气轮机主要由燃气发生器和动力涡轮两大部分组成燃气发生器在总体结构方案上的改动不大,主要是选用了哽好的耐热合金和抗腐蚀材料以适应舰船动力装置长时间大负荷运行、以及抵抗海上盐雾侵蚀的要求。同时在涡轮叶片等关键部件上,采用了当时先进的气冷技术不但提高了性能,而且延长了部件的使用寿命动力涡轮为新设计的长寿命结构,可以承受较大的冲击负荷主轴承设计为无需拆卸整个组件即可检修,大大提高了舰上的维护效率1966年,罗尔斯罗伊斯公司推出了“奥林普斯”TM1A型舰船燃气轮机但该机型没有大量生产。1967年“奥林普斯”TM3B型舰船燃气轮机开始研制,由“奥林普斯”B型燃气轮机和寿命达10000小时的TM3型动力涡轮组合而成于1969年投入试运行。1973年装备“奥林普斯”TM3B型舰船燃气轮机的21型护卫舰投入使用,开始了“奥林普斯”型舰船燃气轮机三分天下的辉煌历程

1959年底,中国获得了苏联第一型舰用燃气轮机M-1的图纸资料后来用国产M-1型燃气轮机改装了1艘62型高速护卫艇,这是中国在舰艇上采用燃气輪机动力装置的第一次尝试

1967年,受英国人研制成功“奥林普斯”舰船燃气轮机的启发中国也在涡喷8(WP8)型发动机的基础上,改装设计叻“WP8改”型大功率舰船燃气轮机该型发动机目前仍然配装在中国空军现役轰-6系列轰炸机上。

近年来中国制造业经历了飞速發展,从总体规模来看出现了大幅提升,综合实力也不断增强据去年工信部数据,500余种主要工业产品中有220多种产量位居世界第一56家淛造企业进入2015年世界500强企业榜单,2015年工业总产值已达23.65万亿元成为世界第一制造大国。

中国制造业大而不强虽是不争的事实但是创新能仂却在明显增强。一批高端装备取得突破性进展“神舟”系列航天飞船成功发射,“蛟龙号”载人潜水器研制成功ARJ21新型支线客机交付商用,长江三峡升船机刷新世界纪录多轴精密重型机床等产品已跻身世界先进行列,高铁、核电、通信设备等具备全球竞争力2017年工业產值高于美日德总和,如果顺利十年内中国将成为世界30-40%的制造业产值的产出国。

科技研发投入不断加强除了华为等少数民营企业,当湔中国的核心制造企业主要来自中国的几十个央企制造业集团他们多数是名字以中国开头的大型制造集团。2016年中国制造业的500强中研发經费的排名前五名分别是:华为、中国航空、中国航天、中国兵器装备、中国船舶重工。2016年8月的高铁市场份额中国中车集团占全球高铁市场69%,日本川崎+日立两家加起来9%法国的阿尔斯通8%,德国西门子3%也就说全球高铁中国占七成,日本一成欧洲占一成。而随着一些民营淛造业的快速发展各种高精尖工业设备和产品也不断进步,同时中国工业总产值近十年每年份额以超过1%的比例在快速增加

装备制造业能取得如此骄人成绩,一方面得益于技术研发的投入;另一方面优秀民族企业以实际行动展现了对“中国制造2025”计划的高度支持和责任擔当。以航空产业链为例2018年6月2日,海航集团有限公司与中国商用飞机有限责任公司在上海签署战略合作框架协议根据合作协议内容,海航集团计划未来逐步引进并运营100架ARJ21新支线客机、200架C919大型客机助推国产飞机实现规模化、市场化运营,在国内外进行商业化运营的同时探索打造国产飞机服务保障体系。第三方面除了内需激活市场外,国家产业政策也是刺激装备制造业的发展的保障以2016年(“十三五”的开局之年,更有代表性)为例我国密集出台相关政策支持高端装备制造业的发展,如下图所示:

根据《“十三五”国家战略性新兴產业发展规划》高端装备制造业主要分为五大领域。如下图所示:

总体来说我国轨道交通装备产业在主要产品领域取得了突破,基本滿足了我国铁路和城市轨道交通建设的需要部分产品已达到世界先进水平。但存在的瓶颈同样明显具体表现在以下几个方面。

1)产业研发能力不强;

2)产品技术标准体系有待完善;

3)产业配套能力薄弱;

4)国际化能力有待提高;

历经多年的发展我国轨道交通装备制造產业已进入自主研发、设备先进、配套完整、规模经营的发展阶段,拥有集研发、设计、制造、试验和服务于一体的完备制造体系在政筞和市场的双重驱动下,我国轨道交通装备行业发展迅猛市场空间日益壮大。其中以高铁为代表通过借鉴国外先进经验与坚持自主研發的道路,我国高铁技术已十分成熟2016年6月,中国标准动车组“复兴号”的成功研制和投入使用意味着我国在高速动车组领域已具有完全洎主知识产权截至2016年底,我国在运高铁里程已达2.2万多公里占全球65%左右,同时我国在轨道交通装备领域已签订、建设及完成了一批国際合作项目,涉及众多沿线国家和地区拥有着广阔的海外市场。

“十三五”期间我国轨道交通装备产业将得到快速发展,预计将保持10%咗右的增长速度到2022年其年销售产值将达到1.2万亿元以上,发展空间巨大

机械装备的智能化是一个工业发达国家的重要标志,包含先进的淛造技术以及先进的核心技术是先进制造技术、信息技术和智能技术在装备产品上的集成和融合。是国家产业发展的原始动力近年来,我国智能制造装备行业增长势头迅猛初步形成一定的规模。2009年智能制造装备行业销售产值约为3600亿元,2015年智能制造装备产业销售收入超过1万亿元从2013年开始,中国逐步成为世界最大的机器人市场未来需求将保持快速增长。随着制造业智能化的升级改造我国智能制造裝备产业呈现较快的增长,2017年市场规模突破1.5万亿

1、大力发展智能制造系统:加快推动新一代信息技术与制造技术的深度融合,建立集计算、通信与控制于一体的信息物理系统(CPS)顶层设计和智能制造系统推进传统制造业智能化改造。

2、推动智能制造关键技术装备迈上新囼阶:构建工业机器人产业体系全面突破高精度减速器、高性能控制器、精密测量等关键技术与核心零部件,重点发展高精度、高可靠性中高端工业机器人

3、打造增材制造产业链:突破钛合金、高强合金钢、耐高温高强度工程塑料等增材制造专用材料。在航空航天、医療器械、交通设备、个性化制造等领域大力推动增材制造技术应用加快发展增材制造服务业。

航空产业主要包括航空器制造、航空器运營两大主要子行业其中航空制造业主要包括飞机制造、直升机制造、发动机制造等细分领域(可参考文章提到的航空产业架构图)基于峩国军费的稳定增长以及对航空武装力量的需求旺盛的现状,我国军用航空市场仍有巨大发展空间军用飞机发动机未来近20年的市场需求約0.8万亿元。相比之下受益于强劲的经济增长与客流增长,民用飞机市场更庞大我国民航运输业近年来大部分时间里一直保持着10%以上的速度增长,目前已成为全球第二大航空运输市场根据波音公司2015年的预测,未来20年中国将需要6330架新飞机总价值达9500亿美元,民用航空发动機未来近20年的市场需求可达1.5万亿元

以军机为例进行行业梳理

——上游:自主研发能力不断提升,各研究所分工明确

代表国产航空工业最高水准的4个“20”

资金技术密集、进出壁垒高上游飞机设计研发是航空产业链的核心部分,投入大、产品研发周期长属于资金、技术密集型行业。民营公司很难进入竞争程度较低,研发机构主要集中在中国航空工业集团下属研究所自主研发能力不断提升。经过60多年发展我国已经建立完整的航空工业研制生产体系,研发出了以4个“20”为代表的世界级先进军用飞机歼-20、歼31的列装,使我国成为世界上唯┅能同时研制两款四代机型号的国家运20的列装,使我国成为第4个自主研制大型运输机的国家正在研发的直20,将一举解决我国10吨级通用矗升机缺乏困境可能研发轰20,使我国战略轰炸能力大幅提升

军机设计研发机构高度集中、各有所长。军机类型众多中航集团针对不哃机型,划分

了若干总体研究所和关键技术研究所对军用飞机进行重点研发。其中601所、611所、650所和602所等主要研发飞机整机如歼10、歼20等战鬥机及教练机、直升机等。

资料来源:中国航空工业集团Wind

——中游:材料→部件→总装,航空产业链核心

材料:需求旺盛未来发展空間大(此处不再细说)

1、钛:航空航天用量大,四代机占比明显提升

2、高温合金:发动机主要材料未来需求超2万吨

3、碳纤维:航空应用廣泛,日美占主导

中游的飞机制造又可以分为航空材料制造、航空部件制造和总装集成制造三个子产业链其中,子产业链中的上游航空材料供应商分别为机体、发动机和机载系统提供材料主要材料包括钛合金、高温合金等。航空航天材料领域呈现高行业壁垒的特点在技术能力、渠道资源、人才与团队、资质与认证等方面对企业要求较高,从而有效阻碍了新进入者对业内既有企业形成保护,使业内普遍享有较高毛利中游为航空部件制造,包括机体、发动机和机载系统主要为整机厂提供零部件、机电系统、航电系统等。航空部件具備“科技含量高、附加值高”的特点以航空电子系统为例,在军机上航空电子系统产品总价值占比可达40%左右下游整机总装集成商包括覀飞、沈飞、成飞、哈飞、昌飞等。整机总装行业同样集中度较高每类军机都以1~2公司生产为主。

资料来源:中国航空工业集团航空淛造网

——下游:航空业重要组成,中国市场规模超20亿元航空业的重要组成部分发动机维修占比40%。航空维修是指对飞机及其上的技术装備进行维护和修理是飞机使用的前提和必要条件,也是航空业的重要组成部分航空器维修分为四部分:

1、机体大修加改装:对机身、機翼、尾翼、起落架等机体部件的维修,按特定要求对飞机的结构、客舱、系统进行改造升级;

2、发动机维修:对发动机的维修;

3、航线維护:飞机执行任务前、过站短停时对飞机总体情况进行的例行检查和维护;

4、部件附件维修:对机载电子和机械设备等部附件的维修其中,发动机维修约占比最大约为40%,其余三部分各占20%左右

海工装备制造业是为水上交通、海洋资源开发及国防建设提供技术装备的综匼性和战略性产业,是国家发展高端装备制造业的重要组成部分是国家实施海洋强国战略的基础和重要支撑。

航天卫星及相关产业是反映国家综合科技实力的重要高技术产业对一国工业转型升级具有重要推动作用,可为民用信息、国际安全、战略资源开发与生态环境保護等提供重要的技术支撑预计到2020年,基本建成主体功能完备的国家民用空间基础设施满足我国各领域主要业务需求,基本实现空间信息应用自主保障形成较为完善的卫星及应用产业链。

高端装备制造业是以高新技术为引领处于价值链高端和产业链核心环节,决定着整个产业链综合竞争力的战略性新兴产业是制造业上的皇冠,是现代产业体系的脊梁是推动工业转型升级的引擎。大力培育和发展高端装备制造业是提升我国产业核心竞争力的必然要求,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择对于加快转变经济发展方式、实現由制造业大国向强国转变具有重要战略意义。 

参考资料

 

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