峥嵘岁月——中国航空动力行业发展六十年回顾（上） - 龙腾日月的日志 - 网易博客

峥嵘岁月——中国航空动力行业发展六十年回顾（上） 

默认分类 2010-11-14 22:03:53 阅读15445 评论19   字号：大中小 订阅

本文转载自航空知识2010年第12期

作者 龙腾日月
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建国六十多年来，我国航空动力行业在军用航空发动机维护修理、测绘仿制、改进改型、自主设计和预研验证等方面取得了长足进展，为我国的航空兵建设提供了必不可少的数量庞大的动力系统。另外，我国航空动力行业也开始逐渐扩大研制生产民用航空发动机的行业规模，可以期待在不远的将来，我国民航也能使用上我国自主研制的民用航空发动机。在整体工业发展方面，我国航空动力行业在旧中国极其单薄的工业基础上，建立起了一套完善庞大的科研制造体系，虽然目前在少数航空强国把持的部分核心技术方面还没有取得全面突破，至今未能装备一型完全自主研制的航空发动机型号，但是祖国的航空动力行业已经可以使中国与美国、英国、俄罗斯和法国并列于世界五个航空动力大国。在光辉成就的背后，也存在过无奈的遗憾，也纠结过唏嘘的辛酸。六十年回望，艰难险阻铸就的是不屈的意志，六十年回望，风雨交加之后阳光普照！

并不完美的黄金时代

航空动力行业的发展是与航空工业、国家长远发展规划乃至国家发展战略分不开的。在不同历史时期，我国对于航空动力行业的认识也是不同的，自然也会采取不同的发展策略。我国航空动力行业伴随着新中国的成立和发展走过了三个发展思路迥异、特色鲜明的成长阶段。第一个阶段是从新中国成立到中国第一次开始走航空发动机自主研制流程的起步阶段，时间上是从1950年到1965年前后。中国航空动力行业在这十五年时间里，艰难启程，大步前进，实现了从完全依赖外援技术支持到开始自主设计研制航空发动机改型的转变。

回顾中国近代史，中国作为一个有着五千年历史，也是四大文明古国中唯一一个耸立到现代的伟大国度，之所以被西方列强甚至日本侵略和欺凌，一个重要的原因就是中国当时没有进行工业化。农业国落后的生产力也意味着低下的战斗力，虽然中国依然从近代史的荆棘中杀出了一条血路，但是“落后就要挨打”的道理深深印刻在了中华民族子孙的心中。所以，新中国成立之初就把重工业尤其是国防工业作为优先发展对象来抓。航空工业以及航空动力行业，也以前苏联对我国重工业援建以及我国第一个五年计划的开始进入到了一个全面振兴的发展阶段。

1950年3月，中国重工业部航空工业筹备组成立。次年，重工业部航空工业局成立，统一负责所有飞机的修理工作。紧接着，哈尔滨发动机修理厂、南昌飞机修理厂、沈阳飞机修理厂、沈阳发动机修理厂和株洲发动机修理厂先后成立。上世纪五十年代初期，在抗美援朝战争中，稚嫩的志愿军航空兵在朝鲜半岛与世界第一航空强国美国展开了一场惊心动魄的空中大厮杀。在这种国际局势下，维修国内装备的各型号航空发动机，保证我国航空兵升空作战，就是中国航空动力行业第一个历史任务。1953年12月23日，中苏两国交换文件，苏制喷气式飞机米格-15比斯(含发动机)和教练机雅克-18(含发动机)的制造权转让给中国，并提供成套技术资料和样机。中国航空动力行业实现了从维修向制造的转变。

在这个时期，老大哥在经济、技术方面的援助和国内全面建设航空工业战略的内外因双重作用下，我国航空动力行业可谓是硕果累累、突破不断。1956年6月首批涡喷5发动机通过鉴定，开始投入批量生产，比原计划提前了近一年多，为国产歼-5战斗机的顺利投产起到了十分关键的作用。涡喷5发动机的研制成功，标志着中国航空发动机工业已从制造活塞式发动机发展到了喷气式发动机的时代，成为了当时世界上为数不多的几个可以批量生产喷气式发动机的国家之一，这不能不说是新中国非常值得自豪的成就。但是值得一提的是，我国之所以能够在极短的时间内突破军用喷气航空发动机生产技术，并不是因为我国本身在航空发动机科研领域取得了什么关键性突破，而这与前苏联提供全面而基础的帮助分不开的。

此后，我国航空动力行业趁胜追击、乘势发展，陆续仿制并批产了数个主力军用涡喷发动机型号。1958年涡喷6发动机由沈阳航空发动机厂开始试制和生产，保证了歼6和强5两个我国空军主力作战型号的战斗力生成。同年，作为轰6动力系统的涡喷8发动机开始研制并于1967年1月通过国家技术鉴定。1966年12月涡喷7通过技术鉴定，开始批量生产，为歼7和歼8提供动力。涡喷7发动机对于我国航空动力行业来说尤为重要，我国通过仿制涡喷7发动机不仅仅突破了双转子航空发动机生产技术，而且我国于1965年开始进行的涡喷7甲发动机改进工程成功地实现了中国航空发动机从单纯仿制生产到自行设计改型的转变，这也标志着我国航空动力行业由维修仿制到自主研制的第一个发展阶段的圆满结束。另外，中国还参考前苏联发动机自主研制了喷发1A发动机。并且，我国还在这段时期还初尝了涡喷发动机改进涡扇发动机设计，1962年，我国提出用涡喷6发动机改型为涡扇发动机来改装轰5飞机以增加轰5的作战半径，但后来因为轰5轰炸机改进计划下马而终止。

总的来说，这段时间是我国航空发动机的黄金时代，但是黄金时代的夺目光辉下，暗藏着困扰我国航空发动机研制多年的隐忧。即便是国家对于航空工业的规划现阶段以批量生产为主，而且将航空工业确定为国家重点发展领域为时过早，但是对于航空工业，国家还是应当有一个长远的发展规划从而按照规划进行科研管理。虽然早在1956年中国发动机设计室就在沈阳成立，并且在参照涡喷5发动机的基础上研制了喷发1A发动机，但是由于装机对象歼教1下马，喷发1A也没能投入生产使用。回顾我国航空发动机研制史，动力作为飞机的配套系统，随飞机下马的例子比比皆是。喷发1A、涡扇5、涡扇6都是已经完成设计，开始试制、试车甚至升空试飞过的发动机型号，但是由于部队对飞机需求调整，这些型号都没能完成研制投入生产。没有型号研制需求，就不进行航空发动机科研研究，是导致我国航空发动机研制周期长、风险大，基础薄的重要原因。这其实是对于航空发动机这一极端复杂工业产品特性认识不够的表现。由于航空工业主要任务被设定为仿制和生产而且没有长远规划作为指导，因而国家的建设重点和资金长期优先照顾航空发动机批量厂，这就导致航空发动机设计部门被架空，预研、试制和试验领域一直没有得到必要的重视，等到需要自主进行航空发动机研制的时候，这种“头小身子大”的工业结构自然无法有效应对。而且随着批量厂的发展壮大和设计部门的止步不前，我国在六十年代开始实施“厂所结合”发展策略，就是将航空发动机的设计部门和生产部门合并统一成为“具有自己设计部门的批量厂”，其本意实际上是使批量产具有自己的工艺设计和改进部门，但我国航空动力行业当时的情况远远达不到实施这一策略的水平，结果实质上造成了生产“大于”设计，生产“吞并”科研的行为。因为“厂所结合”的实施，成立飞机发动机试制机厂，也就是航空发动机预研试制部门的计划搁浅，导致此后我国航空发动机预先研究工作严重不足。更重要的是，影响我国航空工业发展最大的政策性因素在这段时间也逐渐形成，那就是受国际社会核武器和导弹武器发展的影响，我国在制定新的国防科技发展规划时，确定了“生产以常规为主，科研以尖端为主”的方针。这个方针在当时急需战略武器研制的我国应该说是适当的。但航空工业却被划为并不需要进行预先研究的“非尖端”常规武器一类，这不能不说是历史的必然。

在这十五年时间里，我国航空动力产业形成了具有鲜明时代特色的工业体系，其核心就是批量生产。由于前苏联能够提供给我国全面详尽的航空发动机设计和工艺全套资料，我国当时只需要按部就班的组织批量生产线，大干快上增加产能即可。现代航空发动机按时间顺序从军事或市场需求开始到退役的全过程，一般分为方案探索、验证、全面发展、生产和使用五个阶段。而我国在这十五年时间里，一直在生产和使用两个阶段反复，形成了其他国家少见的“试制-技术鉴定-批量生产-使用-维修-改进”的“大生产模式”。应该说在新中国成立初期这样的发展模式是适合当时的国际环境和我国自身发展需要的。一方面美苏英法等国家陆续研制并且试爆成功原子弹，我国面临的战争态势很可能是霸权主义国家对我国工业区和人口稠密区进行“外科手术”式的核打击，主要目的就是遏制新中国工业和经济发展，从而达到限制共产主义扩散的目的。因而，我国的科研工作重点逐渐向战略武器方面倾斜，对于战斗机、坦克等常规武器基本以“求数量”以应对潜在的大规模战争为主。另外一方面，新中国刚刚建立，对于整个国家的长远工业建设问题不可能已经形成成熟明晰的战略构想，此时我国尚且处于全面恢复生产进行基础设施建设的过程，奢求国家此时就将航空工业作为重点领域进行战略投资规划是非常幼稚的想法。应该说这段时间我国航空工业非常迅速的完成了全面的基础设施建设，为此后的独立发展打下了良好的工业基础。虽然对于航空工业发展的发展政策有较大偏差，但是毕竟对于一个年轻的国家来讲，企图通过十几年的仿制生产就对航空工业发展有着深刻的认识也是不现实的。实际上就连航空强国美国和老大哥前苏联也在“导弹VS飞机”的大争论中对于空军和航空工业建设也没能完全认识成熟。前苏联为了应对核战争成立的防空军长期压制空军发展的体制性问题，也一直到二十一世纪初才彻底解决。

力争独立的不屈时代

1950年到1965年的中国航空动力行业就像是需要前苏联老大哥搀扶的孩子，虽然发展势头格外的迅猛但是还不能独立的行走。从1966年涡喷7甲改型工程开始进行到1990年新一代核心机预研计划开始，则是中国航空动力行业追求自主，争取独立的“青春期”。之所以如此比喻，是因为在这个时期，中国航空动力行业开始具有独立的精神，开始摆脱外援的扶助，但是又像个倔强而不屈的青年，不可避免地走了不少弯路。不过，青涩蒙昧的青春，恰恰是走向成熟的开始。

1960年7月，国际形势突变，老大哥“翻脸”了。苏联政府单方面宣布撤回在我国工作的全部专家，中断已经签订的中苏在航空工业合作方面的合同。在航空工业工作的苏联专家于当年8月全部返苏。不过，我国与前苏联在航空方面的合作并没有因此彻底终止。1961年3月30日，以刘亚楼为团长的中国专家政府代表团，经与苏联政府谈判，签定转让米格-21飞机及其发动机和卡-13空空导弹制造技术的有关协议。经过这次波折，稚嫩的中国航空工业明白了，在国际大舞台上只有永远的利益没有永远的朋友，没有自主研制飞机、发动机的能力，就可能随时置身于无法保卫祖国的可怕境地。

我国为了摆脱在航空工业领域对于外援的依赖，力争国防自主，于上世纪六十年代开始自主研制歼八双发大型歼击机，这是我国第一个自主研制的主力战斗机型号。1965年，为歼八飞机配套的涡喷7甲发动机正式开始研制，这是我国第一个走完了从设计、试制、零部件加工及整机地面调试、高空模拟实验到最后试飞定型的航空发动机型号，成功地实现了我国航空发动机从单纯仿制生产到自行设计改型的转变。值得一提的是，我国还在涡喷7甲发动机上自主应用了航空强国刚刚实用化的空心锻造涡轮叶片技术，有效地提高了发动机的循环参数，使涡喷7甲发动机相对于仿制的基本型性能有了较大提升，完全满足了歼八歼击机的性能要求。后来贵州发动机厂还研制了涡喷7乙发动机，于1978年通过鉴定试车，用于装备歼七M战斗机。我国在大型喷气航空发动机研制方面也在这个时期有了突破。1967年1月，涡喷8发动机通过了国家的鉴定试车，保证了我国仿制苏联图16轰炸机的轰六顺利装备。但是一直到1967年，涡喷8发动机50%的材料不能自足国内，影响了我国实现国防独立自足。通过相关科研单位的努力，涡喷8发动机于1971年基本实现国产化，成功摆脱了外援。此后我国还研制了涡喷8加大推力改型发动机，装备了轰六飞机的改进型。轰六及其改型飞机至今仍在广泛使用涡喷8系列发动机，构成了中国航空兵远程打击力量的主力。

    “十年动乱”的时期恰恰是国际航空工业阶段性发展的一段时间，最典型的突破就是强调跨音速拦射和近距离格斗机动性的第三代战斗机开始广泛装备使用，其使用的加力推力达到十吨的第三代大推力涡轮风扇发动机更是达到了相当高的技术性能水平。面对差距，我国一方面开始论证自主研制第三代战斗机方案，也就是后来的歼十，另外一方面根据国际航空兵发展潮流自主改进歼七、歼八等国内现有型号。战斗机改型的配套动力就是涡喷13发动机，这也是中国第一款自行设计并且成功批量装备的全新型号航空发动机。涡喷13发动机的研制工作从1978年开始，在涡喷7发动机基础上对压气机进行全面改进并且开始在发动机上大范围应用钛合金材料，各项技术措施保证了涡喷13发动机的可靠性和耐久性得到了全面的提高。1984年涡喷13先后完成了可靠性试车、高空台模拟试车、露天台性能试车及长期试车考核。1988年2月涡喷13发动机设计定型，1990年获国家科技进步一等奖。按照中国《常规武器装备研制程序》，仿制国外型号的常规武器一般通过技术鉴定确定完成设计工作，而国内自主研制的新型号一般通过设计定型来审核常规武器是否完成设计工作。涡喷13是我国航空史上第一型通过正规设计定型程序来完成设计工作的主力军用航空发动机型号，而前文所述的所有军用航空发动机都是采用的技术鉴定，也就是说都是仿制型号。因而涡喷13发动机不仅仅用实际性能保证了歼七、歼八飞机改型的顺利研制和装备，也是我国航空动力发展史上一个具有阶段性意义的里程碑。

    我国航空动力行业进入争取独立发展的第二阶段以后，基本上所有主力军用喷气发动机都摆脱了国外现成型号的单纯仿制，唯一一个例外就是涡扇9发动机。涡扇9是我国70年代中期根据从英国罗尔斯·罗伊斯公司购买的“斯贝”MK202型发动机的生产许可证生产的一种中等推力双转子混合加力式涡轮风扇发动机。涡扇发动机相对于涡喷发动机的两个优势，一个是推力大，一个是耗油率低。我国为了构建攻防兼备的航空兵体系、增加战术航空兵打击能力，开始研制歼轰7飞机用于对海对地远程精确打击，而当时我国的航空发动机研制一直在涡喷领域徘徊，以涡扇5、涡扇6为代表的国产涡扇发动机型号一直无法取得根本性突破，为了保证歼轰7飞机的航程只能选用从国外引进的涡扇发动机型号。由于在仿制期间经历了国民经济调整，仿制工作中断了较长时间，涡扇9发动机一直到2003年才通过技术鉴定。涡扇9相当于涡喷发动机二分之一左右的耗油率换来了歼轰7飞机超过1500公里的作战半径，具有相当高的战术价值。同时，第一次系统接触西方先进涡扇发动机的我国借助斯贝仿制计划掌握了大量国内以往没有接触过的先进工艺和技术，掌握了金属喷漆、真空热处理等12项世界先进水平技术和46项国内先进工艺技术，使得国内航空动力行业冶金、材料、化工、机械等方面技术水平相应提高。

    也许，涡扇6发动机没有下马，我国航空兵就能提前相当长时间进入涡扇时代。我国在航空动力行业第一个发展阶段末的1964年，开始自行研制一款大推力双转子混合加力式涡轮风扇发动机用于配套歼九、强六和远程战略轰炸机等当时进行研制工作或者打算开始研制的飞机型号。但是由于空军装备计划调整，1983年7月，涡扇6随歼九、强六等装机平台的下马而终止研制。涡扇6下马时，已经完成了运转试车、性能调试、持久试车、高空台及飞行台试验、国家定型试验调试，发动机地面台架加力推力达到了123.5千牛并且实现了高转速长时间稳定运转。涡扇6二十年研制总费用约1.5亿元，平均每年750万元，在研制工作需要高强度投资时，有两年每年仅仅拨款200万元。中国航空发动机之父吴大观前辈在著作中对于这种情况提到：“以这样一点经费和投资强度来研制这样大型的航空发动机，现在看来，实在令人难以置信、难以理解”。而同时期，引进斯贝MK202发动机仿制涡扇9工程，却获得国家拨款13亿元。这就涉及到了我国航空工业长期以来形成的“引进仿制发动机国家有钱，自行研制发动机国家却无钱”的思维模式。由于中国航空动力行业长期进行前苏联航空发动机的仿制生产工作，对于仿制工作的流程比较理解，却对于独立研制航空发动机认识比较模糊。加之对于国外型号的仿制过程一向比较顺利，就造成了航空发动机技术是不难突破的错觉，也导致了认为航空发动机研制不需要长时间、大投入的认识偏差。而且自主研制的发动机型号出现问题或者时间上的拖延时，由于长期仿制工作带来的习惯和不自信，用户或者管理单位往往更倾向于引进现成的国外发动机进行仿制。

我国研制的歼十三歼击机，原定采用涡扇6发动机，后来下马。