群雄逐鹿 谁领风骚

张晋

回顾过去的2017年，全球航空发动机市场犹如群雄逐鹿的战场。制造商们一方面“火力全开”地不断加快发动机交付速度，另一方面也在朝着绿色、环保、高效的目标奋力前行。

2017年，在窄体客机动力市场，CFM国际公司的产量再创新高。普惠新一代GTF发动机投入运营时间不到2年，就迎来了安全运营50万飞行小时的里程碑。在宽体客机市场，罗罗公司的遄达1000-TEN发动机正式投入商业运营，Advance3下一代发动机完成首次试车，GE公司正在研制的全球最大商用航空发动机GE9X正式进入型号认证测试阶段。

2017年，一直以来被高度垄断的民用航空动力市场，发生了一些微妙的新变化。2017年年末，中国自主研制的大型客机发动机验证机CJ-1000AX首台整机在上海完成装配，并成功实现100%设计转速稳定运转。俄罗斯PD-14发动机完成了诸多重要认证测试，按计划将在2018年完成适航取证。这一切都表明，全球民用航空发动机市场正处于大变局的前夜。

不断被刷新的纪录

随着波音、空客不断提升飞机交付的数量，发动机制造商的产能也在同步“水涨船高”。

2017年，CFM国际公司凭借LEAP系列发动机的热卖，继续“笑傲江湖”。2017年，CFM国际公司发动机产量达到1900台，超过了2016年的1770台，创造了新的历史最高纪录。截至2017年年底，LEAP系列发动机的订单数达到了14300台。

在双源策略的指导下，CFM国际公司不断加快从CFM56到LEAP系列发动机的生产线过渡。2017年，LEAP系列发动机产量为459台，CFM56发动机产量为1441台。2018年，LEAP系列发动机的产量将进一步提升，预计年交付量在1100～1200台。根据规划，随着CFM56发动机产量的逐步下降，到2020年，CFM国际公司将全面完成生产线的过渡。届时，LEAP系列发动机的年产量将达到2000台左右。从市场占有率来看，在窄体客机动力市场，CFM国际公司将继续稳居第一。

2017年，尽管GTF发动机的产能依旧未能跟上A320neo的生产速度，但这并未对其销售产生影响。作为普惠“二十年磨一剑”的产品，GTF发动机在投入运营的2年时间里，表现出良好的性能。

2 0 1 8年年初，普惠公司宣布目前服务于A320neo和C系列飞机的GTF发动机迎来了安全运营50万飞行小时的里程碑。普惠宣称，在50万飞行小时中，GTF发动机为用户节省了2500万加仑燃油，节约成本总计4500万美元。鉴于GTF发动机优异的燃油效率，目前已有21家航空公司的135架在役飞机选装了GTF发动机，在2年时间里实现了16万架次起降。这对于一款全新的发动机来说是一个很好的成绩。截至2017年年底，GTF发动机已经获得80多家用户的8000多台订单。

2018年，普惠的首要工作是进一步提升产能。从目前来看，提升产能最大的难点在于如何加快钛铝合金风扇叶片的生产速度。普惠在新加坡新建的发动机叶片生产厂和日本知名的石川岛播磨重工业株式会社在经过初期的生产磨合之后，2018年将进一步提高发动机叶片的交付速度。

与此同时，普惠还在继续布局全球总装中心网络，其中包括：康涅狄格州米德尔顿、缅因州北贝里克、佛罗里达州西棕榈滩、加拿大米拉貝尔、普惠的德国合作伙伴MTU管理的工厂以及普惠的日本合作伙伴MHIAEL管理的工厂。根据普惠的规划，未来这些厂区都可以根据需要进行GTF发动机的总装。因此，预计2018～2020年间，GTF的交付量将达到第一个高峰，年交付量将达到1200～1500台。

核心技术重大突破

尽管GE和罗罗在宽体客机动力市场的地位短期内无人能撼动，但这两家企业并没有因此放慢研发新技术、推出新产品的速度。

作为遄达系列的第三代产品，遄达1000-TEN发动机项目于2012年启动，当时是专门为波音787-10量身定制的一款产品。如今，这款发动机已经成为787全系列飞机的可选发动机。

值得一提的是，787-10是新一代宽体客机中唯一有两款发动机可供选择的机型，因此未来遄达1000-TEN发动机势必会与GEnx-1B一较高下。目前，GE公司已经计划通过使用陶瓷基复合材料将GEnx-1B发动机的油耗再降低2%。

2017年，罗罗公司针对新一代发动机核心技术的Advance项目和UltraFan项目都取得了巨大突破。

Advance和UltraFan是罗罗在现有遄达XWB发动机基础上进行的两个阶段技术研究计划，前者的目标是提高热效率，后者的目标是提高推进效率。

2017年3月，罗罗在位于英国布里斯托尔的工厂开始了首台Advance3发动机核心机的总装。12月，罗罗在德比工厂对Advance3发动机的核心机进行了首次试车。在不到一个小时的测试里，Advance3发动机的核心机表现基本符合预期。

Advance3核心机使用的风扇由碳/钛（CTi）合金制成，核心机包括改进过的中、高压涡轮组件，由用于空客A350- 900飞机的遄达XWB-84发动机风扇系统和用于波音787飞机的遄达1000发动机低压涡轮组成。此外，在Advance3核心机的首次试车过程中，罗罗还对由陶瓷基复合材料制成的部件、3D打印部件等进行了测试。

UltraFan项目采用齿轮系统驱动风扇，这将是体积更大、涵道比更高的新一代风扇。在这个项目中，动力齿轮箱是罗罗下一代新型齿轮涡扇发动机的关键组件，也是需要重点攻克的技术难题。

2017年，罗罗对UltraFan项目的研发主要集中在动力齿轮箱及下一代低速风扇和钛铝合金中压涡轮性能的测试。在2017年已经完成的齿轮箱功能测试中，罗罗公司宣布，新的动力齿轮箱功率达到7万马力，创下新的世界纪录。根据罗罗的规划，未来该动力齿轮箱的功率将达到10万马力。

在罗罗如火如荼地进行新产品研发时，GE公司也在快马加鞭地推进GE9X发动机的研制。作为为波音777X量身定制的一款产品，GE9X的总增压比达到了惊人的60以上。由于压气机后端和高压涡轮进气口的工作温度已经超过现有常规材料的极限，GE公司投入巨资发展了第四代粉末合金材料、陶瓷基复合材料火焰筒以及一系列先进的冷却技术。

2017年，GE9X发动机在完成地面试验后，已经被吊装在波音747验证机上，着手进行飞行测试。2017年5月，GE宣布GE9X正式进入型号认证测试阶段，这意味着这款全球最大的商用发动机向投入商业运营迈出了重要一步。根据规划，GE9X将在2018年完成型号认证，2020年左右随777X一起投入商业运营。

“中国心”渐入佳境

如今，在民用航空领域，中国是一股正在崛起的力量。2017年，C919大型客机成功首飞，国人在欢呼鼓舞的同时，对国产发动机的渴望也变得越来越迫切。2017年年末，国人盼望已久的“中国心”终于揭开了神秘的面纱。

时钟拨回到2016年，中国航空发动机集团在北京挂牌成立，此举被业界看作彻底改变了长期以来我国民用航空发动机的研发模式。未来，我国民用航空发动机的发展将摆脱对飞机型号的依赖，发动机项目正式脱离飞机母体，开始寻求独立发展。

经过近2年的努力，中国航发向国人交出了第一份答卷。2017年年末，大型客机发动机验证机（CJ-1000AX）首台整机在上海完成装配。CJ-1000AX发动机直径1.95米，长3.29米，由35000多个零部件组成。根据国际惯例，中国航发在CJ-1000AX发动机的研发过程中，采用了“主制造商-供应商”模式，共有24家企业参与项目研制。首台CJ-1000AX发动机整机的试制和装配历时18个月。在此过程中，中国航发突破了钛合金宽弦高空心率风扇叶片、铝合金大型薄壁风扇包容机匣、3D打印燃烧室燃油喷嘴等多项关键技术，同时也攻克了大直径、长轴类单元体水平装配技术难题。

在进行装配的同时，中国航发还对核心机进行了验证试验。CJ-1000AX发动机核心机验证试验历时39天，试验的目的是验证各部件及相关系统的性能、功能和匹配性，提前暴露问题，降低整机研制风险。全部核心机验证试验累计试车46次，初步验证了核心机各部件及相关系统的性能、功能和匹配性，同时也验证了压气机分块预估、燃烧室点火预测、涡轮工作状态分析和国内首次开发的“骨架特性”性能仿真模型等技术，有效补充和丰富了核心机的研制体系。在试验中，CJ-1000AX发动机核心机实现了100%稳定运转。

需要指出的是，由于我国是第一次自主研制具有国际先进水平的大型商用航空发动机，在项目管理、基础技术积累以及试验验证等方面都严重缺乏经验，在研制过程中必然会遇到很多困难和挑战。因此，如何通过引进国际一流资源，建设具备国际竞争力的研发体系和试验验证体系，将是国产民用航空发动机产业能否实现持续、健康发展的关键。这项工作周期长、投入大，但一旦建成，其对于我国商用航空发动机产业发展的战略意义是不言而喻的。

俄罗斯加速复兴

近年来，为了重振航空工业，俄罗斯政府不僅投入了大量资金，还对本国航空工业企业进行了数轮重组。为了跻身国际市场，俄罗斯航空工业变得更加开放，开始主动与欧美企业合作，以更加积极的姿态融入世界民用航空市场。

俄罗斯联合发动机公司（UEC）正在研制的PD-14发动机对于俄罗斯来说具有非同寻常的意义。PD-14项目的启动和实施，标志着停滞20多年的俄罗斯民用航空发动机产业再次步入正轨。

在2015～2017年间，UEC在伊尔-76LL飞行试验台上对PD-14发动机进行了两个阶段的测试。UEC表示，从第二阶段的测试情况来看，已经确认PD-14发动机性能覆盖了MS-21飞行包线对发动机的要求。2017年10月，UEC在雷宾斯克开放测试台上完成了PD-14发动机鸟撞试验、叶片脱落试验等几项重要试验。2017年年底，UEC又完成了PD-14发动机第三阶段试验及全封闭台架试验。

UEC希望，PD-14发动机可以在今年取得俄罗斯联邦航空运输委员会的型号合格证，并投入批产，初期目标是实现年产50台。同时，UEC还在与EASA合作，希望PD-14发动机能在2019年取得EASA适航证，为日后进入欧洲市场做好准备。

另一款更大级别的PD-35发动机的研制也在同步推进。PD-35是在PD-14的基础上，通过放大和加级的方式来实现推力增加。这是目前世界上主流的研制方法，有助于缩短研制周期，降低技术风险，减少研发成本。

PD-35项目于2016年启动，俄罗斯计划为该项目投入1800亿卢布，其中的600亿卢布将用于试验台建设和购买相关试验设备。根据计划，PD-35发动机将在2025年左右投入市场。未来，PD-35发动机将进行系列化发展，除了用于远程宽体客机之外，还可用于重型运输机项目。

除了加快新项目的研发之外，俄罗斯也在积极拓展国际转包生产业务。

近期，俄罗斯发动机制造企业土星公司表示，将从2018年开始为CFM国际公司生产LEAP系列发动机零部件。2004年，土星公司与CFM国际公司的母公司赛峰集团合作，以各占一半股权的方式成立了Power Jet公司，进行SaM146发动机的研制。2010年，SaM146发动机获得EASA型号合格证，2011年正式投入商业运营。此外，土星公司还与赛峰飞机发动机公司成立了一家名为Volg Aero的合资公司。合资公司的工厂与土星公司相邻，俄法双方共投资9700万美元，厂房面积达到9600平方米，可以容纳100多台设备进行发动机零部件的制造和装配。该合资公司目前已经开始为LEAP系列发动机生产密封件。

根据有关资料，土星公司计划购买更多的设备以满足LEAP系列发动机产能提升的需求。土星公司希望借助这次机会，能够更加深入地融入全球航空发动机产业链。俄罗斯这个昔日的航空强国，正一步步实现它的航空复兴之梦。