我國的大飛機C919進行了第二次飛行測試，另一方面，為C919配套的國產民用大涵道比渦扇發動機CJ1000-A的研制也在穩步推進，預計在今年完成首臺樣機的裝配。我國的民用大涵道比渦扇發動機的研發現狀和未來如何?

涵道比4以上的渦扇發動機耗油率低、噪聲小，并且可靠性高、使用壽命長，是目前全世界民用客機的主要動力引擎，同樣它也可以裝備在軍用的大型運輸機、空中加油機、空中預警機和其他大型軍用飛機上。

雖然我國在軍用航空發動機研制上頗有建樹，然而，在民用大涵道比發動機上卻剛剛起步，在我國180多個機場上起飛降落的2800多架民用客機中卻無一采用國產渦扇發動機，這些發動機全部來自美國通用電氣GE、美國普惠、英國羅羅、法國CFM(美國GE公司和法國賽峰合資公司)等國外企業，包括我國目前研制的C919大飛機采用的也是CFM公司的LEAP發動機。就連已經列裝我國空軍的“運20”重型運輸機采用的也是進口的俄羅斯D-30KP2發動機。

不過，現在沒有并不代表將來不會有，我國已經瞄準這個最具挑戰性的技術領域。據國內《經濟參考報》報道，我國今年已經正式啟動的“兩機”專項已經確立了詳細的工作重點，航空發動機專項將重點聚焦渦扇、渦噴發動機領域，同時兼顧有一定市場需求的渦軸、渦槳和活塞發動機領域，主要研發大涵道比大型渦扇發動機、中小型渦扇/渦噴射發動機、中大功率渦軸發動機等重點產品。

中國商用噴氣式發動機項目的現狀

我國目前唯一研制大涵道比渦扇發動機的企業為中國航發商用航空發動機有限責任公司(以下簡稱“中國航發商發”)，該公司成立于2009年1月18日，位于上海市閔行區蓮花南路3998號，主要從事商用飛機動力裝置及其相關產品的設計、研制、生產、總裝、試驗、銷售、維修、服務、技術開發和技術咨詢等業務。

據中國航發商發介紹，該公司是中國唯一的一家大涵道比渦扇商用航空發動機總設計師單位和總承制商單位，負責發展中國大涵道比商用飛機發動機，產品規劃涵蓋窄體客機發動機、寬體客機發動機和支線客機發動機三個產品系列，致力于在上海打造商用航空發動機產業基地。

國產CJ1000-A發動機總體結構方案圖/圖 來源網絡

根據2014年《大飛機》雜志的描述，中國航發商發的研制路線圖為：正在研制的CJ-1000AX驗證機，計劃在2018年完成驗證機的研制和試車工作，并同步開展部件、系統、工藝、材料等技術的多輪持續改進，以確保發動機滿足C919的技術要求。如果進展順利，國產CJ1000-A將于2022年裝備C919大型客機，到2026年CJ1000-B將裝備C919延程客機。在系列化發展和適航取證方面，中國航發商發計劃用于窄體客機的CJ-1000系列于2018年實現驗證機達標，2022~2025年完成適航取證;用于寬體客機的CJ-2000系列計劃2020年完成技術預研，2022年完成試驗驗證機達標，2025~2030年完成適航取證。而針對小型支線客機的CJ-500系列，由于目前的市場需求量有限，因此短期內不會啟動。

根據2017年8月份，中國航發商發總經理馮錦璋的介紹，我國首臺民用大渦扇發動機將在今年完成裝配，即將進入高密度、高強度的各種試驗，于上述研制進度基本吻合。

在研發人數上，中國航發商發已經超過了1000人，并仍在大規模招募，目前光是2018年校園招聘就計劃招募近200名應屆生，而且該公司也已經從國外招募了大量員工，多次在英國、美國具備招聘會和延攬人才。根據該公司早前的規劃，計劃招募3000名員工。

但一位業內專家表示，要想發展國產商用噴氣式發動機需要5000-10000名員工，甚至更多的人力。例如，CFM公司在研發CFM56發動機時，就動用了GE和賽峰集團超過2000名工程師和5000多名技師，并且這還是在很多子系統如電子控制器由外部供應商提供的情況下。

按照商發公司現在的員工人數，這可能意味著其發動機研制難以實現完全自主，需要大量借用母公司中國航發集團其它研究所和制造廠的研發能力，甚至國外企業的研發能力，商發公司曾在2012~2013年早期曾提出過“啞鈴型”的研制思路，即商發公司把握“總體設計、市場開拓、方案策劃”和“總裝試車、產品銷售、客戶服務”這兩頭“在內”;而“部件設計及制造”這一中間環節“在外”——實行全面供應鏈管理，按照產品產業鏈配置資源、集成網絡、共創共享。目前隨著閔行和臨港兩個基地的建成，商發公司已經表示可以滿足民用航空發動機產業從設計開發到產品制造、驗證、交付和使用維護全生命周期發展需要。

其中，閔行基地位于上海市閔行區，重點建設設計研發和客戶服務能力。臨港基地位于上海浦東新區的臨港產業基地，重點建設總裝集成，關鍵部件制造，整機、零部件、系統試驗測試和維護大修能力。

另一方面，長期研發過程的“零利潤”需要獲得大量資金的支持。成立之初，當時的母公司中航工業集團曾承諾每年投資3億美元，而這一個數字卻遠遠少于國際航空發動機研發平均數字：一臺現代商用航空發動機的研制成本大致在20～30億美元之間(假設所有的試驗驗證設施已經齊全，所有的關鍵技術已經掌握，所有的管理人才和專業技術人員已經到位，所有的設計、研制、試驗、生產等能力和經驗已經具備)，GE90發動機研制經費為30億美元，這還是上世紀八九十年代時的價格;美國普惠的齒輪渦扇發動機研制經費更是超過了100億美元。

研制費用如此之低，一位業內專家表示這可能是因為：(1)商發公司可能實際上并沒有指定較高的目標(無論在發動機性能還是在國產化程度上);(2)它享有大量隱性資金補貼，比如上海市給予的福利房、兩機專項的資助;(3)這反映了他們過于樂觀。(4)可能是上述因素綜合作用，通過設計或必要的過程，該公司很可能最終從國外購買零部件進行最后的組裝。

此外，對于C919客機裝配LEAP-1C發動機，早期曾有消息稱CFM國際公司計劃與商發公司在國內合資建立用于LEAP-1C發動機總裝和試車的生產線。目前又有俄羅斯聯合發動機集團UEC和商發公司簽署共同研制C929寬體客機發動機協議的消息，如果這些事情能夠順利實施，也能在一定程度上促進中國商用渦扇發動機的研發。

商用航空發動機的國內制造基礎

如果說中國商用航空發動機的設計才從起步不久，在制造技術上，中國眾多企業卻早已經加入國外商用航空發動機的供應鏈體系，具有不少豐富的發動機零部件制造加工經驗。

近10年來，由于中國經濟的迅速發展和國家在航空航天上的大幅投資，很多航空制造企業技改績效明顯，一些生產制造車間的先進性甚至超過了國外的OEM廠商，大量為羅羅、GE和CFM等公司代工發動機零部件。

根據美國GE公司中國區工程技術總經理王鵬介紹，在中國造不出航空發動機已經不是制造技術的問題了，他指出，GE公司的發動機甚至有80%-90%都在中國做，高壓轉子軸承、頭到尾的機匣、壓氣機輪盤都是在中國制造;就連出口限制最嚴格的是熱端部件，比如高壓渦輪，高壓渦輪的葉片不在中國做，但高壓渦輪盤已經是在中國做的;燃燒室不能在中國做，但燃燒室的頭部已經在中國做了。

不過值得指出的是，這些代工業務也呈現“兩頭在外”的特征，即原材料是進口的，市場是在國外，而且在業務流程上很多是外方委托單位直接提供的原材料。材料問題不僅是中國商用發動機研制的難題，一直以來也是我國制造業之痛。

另一方面，雖然中國在商用發動機制造上缺乏經驗，但在軍用航空發動機上的制造60多年來卻從來沒有止步過，有比較完整的航空發動機制造體系，生產過6萬多臺航空發動機，產品覆蓋渦噴、渦扇、渦軸、渦槳、活塞全種類軍用航空發動機，擁有西航、黎明、黎陽、南方四大航發主機制造廠，而這些制造廠和商發公司同屬去年成立的中國航空發動機集團，因此這些軍用航空發動機的制造經驗和體系也可以為國產大涵道比的發動機提供一定支撐。

商用航空發動機研發成功的必要因素

商用航空發動機研發的必要前提之一就是有裝機對象，而國內ARJ支線客機已經投運;窄體客機C919不僅進入試飛階段，并且已經獲得了750架飛機訂單，離國際上認定的成功標志1000架僅一步之遙;寬體客機C929也已經啟動研制，這些為中國商用航空發動機的研發提供了穩定的裝機對象。

中國航發集團控股子公司航發動力股權結構一覽，商飛公司也赫然在股東一列/圖 來源網絡

而在前幾日舉辦的首屆國際航空發動機論壇上，據C929寬體客機總設計師陳迎春表述，國產大飛機對國產大涵道比發動機的要求就是“不求最好，先進可靠;盡早擁有，穩步快跑;合作幫助，一時一事;自主創新，一生一世。”

從性能的角度講，商用航空發動機研發設計不少關鍵技術，其包括：發動機/飛機整機噪聲預測分析及控制技術;高性能大尺寸風扇轉子葉片3維彎掠設計技術;寬弦空心/  復合材料風扇葉片設計及制造技術;復合材料風扇機匣及包容環包容技術;風扇/增壓級低噪聲設計技術;風扇機匣及其降噪結構設計及制造技術;低排放、長壽命燃燒室設計技術;低排放燃燒室組織燃燒技術;燃用航空替代燃料燃燒室設計技術;排氣系統噪聲預測及降噪關鍵技術;控制系統安全性、可靠性設計和高可靠性、高壽命部件設計技術;預測與健康管理(EPHM)技術;適航技術;齒輪傳動發動機總體設計技術;大功率減速齒輪箱設計及制造技術等。

即使在技術已經成熟的基礎領域，承包商提供的產品也可能出現嚴重的系統問題。典型的“低端技術弱點”包括變速箱，起火和VSV系統;裝配這些系統也會帶來重大的設計影響和供應依賴。

將發動機裝配到飛機上也是一項重要技術和系統挑戰，兩者的有效協調非常重要，否則重則出現非常大的故障問題，輕則導致無法有效發揮出發動機的性能。

此外，中國還要滿足其它一些國際標準和要求。

中國制造商用發動機所面臨的風險

中國的發動機制造商受到一系列戰略和經濟動機的驅動;從商業角度講，巨大的銷售和服務市場將會創造巨大的財富機會。美國花旗銀行估計，售后服務收益可能是銷售額的7倍，這也是為什么航空發動機銷售有時還會出現“買1送1的促銷活動”。發動機售后服務的利潤也遠大于銷售發動機獲得的利潤，以致于很多專家們驚呼，發動機制造商在銷售發動機的同時，還在“出售發動機排放的熱氣”。

未來20年我國預計交付客機價值量約9293億美元，對應航發市場約2788億美元。根據《中國商飛公司2016-2035年民用飛機市場預測年報》，到2035年中國占全球客機機隊的比例將從現在的14%增長到18%，機隊年均增長率為5.5%，預計未來20年中國將交付6865架客機，價值約9293億美元。按照發動機價值占比約30%測算，未來20年我國商用航空發動機市場規模合計約2788億美元，因此未來二十年中國對商用發動機的需求非常之巨大。