中国航空发动机发展已经进入快车道,一系列新型发动机项目进入关键攻关阶段。目前能够独立研发大推力航空发动机产品的,主要是美国、欧洲的英国和法国。此外虽然俄罗斯在军用航空发动机上有比较强的实力,但在商用市场上没有竞争力,整体呈现三极格局。以下对中国航空发动机现状分析。
从中国人和美国人对战斗机及航空发动机的划代来评价,美国已发展到以F22战斗机采用的F119发动机为代表的第四代,并在20世纪90年代就列装部队了。2017-2022年航空发动机市场行情监测及投资可行性研究报告表明,我国则初步解决了三代机发动机问题,可以研发二代机、三代机的航空发动机,但在四代机和下一代发动机的研发上还存在较大困难。民用航空发动机方面,我国只是刚刚起步。虽然我国研发了大型客机C919,但发动机只能是采用美国和欧洲的。
近年来,国内航空产品的型号任务大幅增加,给企业带来收益的同时,也暴露出相关发动机生产企业在精益生产方面的问题,现以我国航空发动机制造商黎明公司和国外著名军用发动机制造商普拉特惠特尼公司为例,比较二者精益生产方面的差距:
普惠公司是专业化发动机企业,而黎明公司按照当年原苏联模式建立起来的发动机工厂,是“大而全”的模式。
1995 年经过第二次精益之后的普惠公司有 3 万员工,只有 2000 多种自制零件。而黎明公司只有 5000 名员工,却有万余种自制零件。
我国航空发动机企业大多是集群式的组织模式,流水生产线正在建设之中,大多没形成能力,而且建立起来的生产线由于只是局部的流水线,局部效率虽有所提升,但对整体的精益贡献不大。
第二次精益生产改革完成后,普惠公司供货周期降为 4 个月以内,库存降低了 70%,质量问题减少 50%,零件成本降低了 20%。黎明公司供货周期为 6~8 个月,库存占用巨大,存货费用居高不下,质量问题频发,制造成本非常高。
长期以来,我国在航空发动机基础研究方面的力量薄弱,相关的专业研究单位少。例如:航空发动机面临的增压问题、热问题、燃烧问题、振动问题等与飞机比,有更大的难度或特殊性,但没有专门的像气动院、飞机结构强度研究所这样专门为飞机研制服务的基础研究单位。我国空气动力学预先研究计划中,也只有飞机外流而没有包括航空发动机内部流动方面的内容。航空发动机的工作过程有很多还不能完全从理论上描述,因此需要大量的试验和长期的经验积累才行。应将航空发动机基础研究分为前沿创新和服务研制两大类型。