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技術門檻高 噴射機引擎山寨不了 中國政府將砸大錢研發

鉅亨網黃欣 綜合報導 2012-10-30 21:20


中國已有能力製造核子飛彈與太空梭,而經過數十年研究,中國目前仍未能製造出自行研發的高效率噴射引擎。中國航太部門希冀尋求突破,可以使未來軍方戰機與商業客機的製造,不必再仰賴俄國或西方的技術。

北京當局正評估對獨立的噴射引擎研究計畫注資千億人民幣。政府持股的中國航空工業集團 (AVIC) 是中國主要軍機與商用飛機承包商,該公司正努力爭取更多經費。AVIC 集團旗下有超過 200 家子公司,其中上市公司就有 20 家,員工多達 40 萬人。該集團已經投入約 100 億人民幣在未來 3 年的噴射引擎研究計畫。AVIC 的軍機引擎製造單位──西安航空動力主管表示,此引擎研究計畫在政府內受到高度關注,該公司也將加入研究。


《路透社》報導,歐美國家不願對中國出口軍事設備,而外國引擎製造商也不願透露技術,使中國難以先模仿再研究以求進步。中國航太工業專家預期,為了進行噴射引擎研究,未來 20 年內,中國政府還將投入 3000 億人民幣。上海東方證券的國防產業分析師也指出,中國的航空引擎業很明顯是投資不足的,且從研發角度來說,1000 億人民幣並稱不上很龐大的資金。

AVIC 的長期目標是為軍用戰機研發高效能的引擎,但它同時也為商用客機設計動力裝置。中國是民航市場發展最快的國家,以歐美客機製造商的預期來看,中國的客機引擎市場,在未來 20 年超過 1000 億美元規模。

澳洲的獨立軍事航空智庫 Air Power Australia 創辦人 Carlo Kopp 指出,傳統上,大型航太公司都同時具備設計引擎及機體的能力。直到中國能設計出競爭力足夠的引擎之前,中國所生產飛機的表現,一定會嚴重受限於少數他們可從國外學習的技術。

過去中國企業常採用的方式,如先與外國企業合資成立子公司後學習其技術,或單純模仿外國產品,對中國航空業而言效果相當有限。外國引擎製造商如 General Electric、Snecma、Rolls Royce Plc 與 Pratt & Whitney 等,都嚴守著自己的工業機密,不讓製造的細節及知識外流。然而透過擴大合資合作,中國有可能取得這樣的技術。中國製造商用客機的能力,也有轉移至製造軍用飛機的潛力。

中國過去對國防工業的分散政策,使引擎研發與飛機製造公司分散在瀋陽、西安、上海、成都、安順等各都市。AVIC 則計畫整合分散的引擎研發工作,以減少競爭、放大效益。由於引擎研發已面臨瓶頸,AVIC 計畫將主要引擎相關業務與西安航空動力合併。

中國面對的挑戰很嚴峻。歐、美、俄只有少數幾家公司才有精通引擎研發的專家。分析師指出,現代噴射機的引擎技術是動力的工業演進,歐美與俄國已經有數百年的經驗,但中國才研究了 30 年。(接下頁) [NT:PAGE=$]

現代的軍工大廠,大部份從 1950 年代起就投入研究,在極端的溫度及壓力條件下測試由數千個零件組成的引擎運作。這需要設計、機工、投鑄、材料合成、合金、電力偵測及品管,多個要素的精密組合。過去豐富的測試資料,也讓他們在著手設計新引擎時,能思考如何改善現代飛機所需求的油耗及穩定度。商用機種方面,則必須從設計到生產,都要仔細考慮各國的航空法規與紀錄過程,這是個非常困難的工作,也是很少公司能做的原因。

高端的軍用噴射機對中國長期的國防計畫非常重要,中國正計畫增加空軍和海軍航空戰機的兵力。由於美國有對中國出口軍備的禁令,因此中國政府得從俄國進口戰機,從中學習設計製造戰機的技術,並融入一些自己的設計。這項策略很快就看到效果。從 2000 年起,中國已經增加 500 架戰機,其戰力僅遜於美國的隱形戰機。同時,也大量淘汰蘇維埃時代的老舊設計。

中國自製的 J-15 戰鬥機是個好例子。據說 J-15 的飛行員和機組人員很快就能熟練地於航母起降。J-15 所使用的俄國 AL-31 渦輪推進器,也是中國所有第一線戰機所採用的。有俄國媒體報導,俄國政府已賣出超過 1000 個 AL-31 引擎給中國,且後面還有更多訂單。

雖然中國有能力拆解重組俄國戰機,但引擎製程不是能夠輕易模仿的。中國首屈一指的軍用噴射引擎製造廠,瀋陽黎明發動機製造公司曾研發出 WS-10 的動力裝置,但測試發現,它的效能無法滿足 J-15 和其他戰機。

分析師預期,中國將在未來 20 年內,再為國防增添 1000 架戰機的戰力。不過俄國一來不喜見到中國從其引擎中學習經驗,二來忌憚中國日漸增強的國防實力,似乎不願把更先進的戰機引擎賣給中國。如此一來,若不能自行研發出優異的引擎,中國的軍備也就與擁有隱形戰機的美國、俄國有了差距。

噴射引擎對中國的軍備戰略有相當的重要性,但商業航空的市場潛力更大。波音公司 (Boeing) 預估,至 2031 年,中國還需增加 5260 架大型客機;Bombardier Inc. 的預測則是 2400 架。若以每架飛機需要兩組主要引擎估計,再加上備用引擎,中國還需要 16000 具引擎,以目前價格平均計算,每個約 1000 萬美元。

中國打算以兩家國內客機製造商的機種來與之競爭:載客 90 人的 ARJ21、載客 150 人的C919。GE 將供應 ARJ21 的引擎,而 C919 的引擎將由 GE 和法國 Snecma 合資的子公司進行研發。組裝則將在位於中國的合資子公司進行。

儘管噴射引擎研發正緊鑼密鼓在進行,也可能從上述的合資子公司中獲得學習引擎製造技術的機會,但許多專家仍認為,至少在未來 10 至 15 年內,中國境內的軍用、商用飛機還來不及搭載中國自行研發生產的噴射引擎。


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