我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展研究

雷新國(guó)，周輝華，張　媛

（1.中國(guó)南方航空工業(yè)（集團(tuán)）有限公司，湖南株洲412002；2.中國(guó)航空動(dòng)力機(jī)械研究所，湖南株洲412002）

我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展研究

雷新國(guó)1，周輝華2，張媛1

（1.中國(guó)南方航空工業(yè)（集團(tuán)）有限公司，湖南株洲412002；2.中國(guó)航空動(dòng)力機(jī)械研究所，湖南株洲412002）

民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的研制對(duì)通用直升機(jī)的發(fā)展至關(guān)重要。簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)役民用直升機(jī)及配裝渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展情況，歸納總結(jié)了民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀和技術(shù)特點(diǎn)。探討分析了國(guó)外民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和成功經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展需求、研制能力和現(xiàn)狀進(jìn)行了剖析，從完善社會(huì)配套體系、制定發(fā)展戰(zhàn)略、深化國(guó)際合作和加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)等方面提出了針對(duì)性的發(fā)展思路和建議，可為解決直升機(jī)心臟受制于人、實(shí)現(xiàn)軍民融合式發(fā)展提供參考和借鑒。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)；發(fā)展現(xiàn)狀；技術(shù)特點(diǎn)；發(fā)展趨勢(shì)；需求分析；研制能力；發(fā)展思路

1　引言

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和低空空域逐步開放等相關(guān)利好政策的出臺(tái)，極大刺激了通用航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。作為通用航空重要組成之一的民用直升機(jī)，則迎來了快速發(fā)展的黃金期。作為國(guó)內(nèi)最主要的直升機(jī)生產(chǎn)商——中航直升機(jī)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱中航工業(yè)直升機(jī)），近年來研制了一系列新一代的民用直升機(jī)，并形成了系列化發(fā)展的產(chǎn)品格局；以收購(gòu)了美國(guó)恩斯特龍直升機(jī)公司的重慶通用航空產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱重慶通航）為代表的通用航空公司，也紛紛布局直升機(jī)產(chǎn)業(yè)，進(jìn)行直升機(jī)的生產(chǎn)制造。此外，國(guó)外空客直升機(jī)公司、阿古斯塔·韋斯特蘭公司、貝爾直升機(jī)公司等，積極搶占國(guó)內(nèi)直升機(jī)市場(chǎng)。然而，作為直升機(jī)主要?jiǎng)恿ρb置的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，卻未能如直升機(jī)一樣呈現(xiàn)百花齊放、同臺(tái)競(jìng)技的格局，幾乎仍被國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商所壟斷。如何發(fā)展我國(guó)自己的民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，解決直升機(jī)心臟受制于人的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)軍民融合式發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，是航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)應(yīng)該思考的問題。

本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)民用直升機(jī)配裝渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)現(xiàn)狀及其性能進(jìn)行歸納分析，梳理出民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)和未來市場(chǎng)需求；同時(shí)，根據(jù)我國(guó)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的研制能力和現(xiàn)狀，提出一些初步的發(fā)展思路，以期為我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展提供參考。

2　我國(guó)民用直升機(jī)的市場(chǎng)現(xiàn)狀

統(tǒng)計(jì)表明，2011年我國(guó)民用直升機(jī)機(jī)隊(duì)規(guī)模為272架，2012年增加到337架，2013年增加到390架［1］，2014年增加到524架［2］，機(jī)隊(duì)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)。機(jī)隊(duì)構(gòu)成方面，居于主導(dǎo)地位的是進(jìn)口直升機(jī)，其余則是我國(guó)自主研制或引進(jìn)專利生產(chǎn)的直升機(jī)。以2012年度為例，我國(guó)民用直升機(jī)市場(chǎng)份額中空客占24%，羅賓遜占22%，西科斯基占24%，貝爾占13%，阿古斯塔·韋斯特蘭占5%，俄羅斯直升機(jī)公司占5%，其他占7%［1］。部分典型機(jī)型及其配裝渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的基本信息如表1所示。

我國(guó)直升機(jī)制造商主要為中航工業(yè)直升機(jī)，以及一些通用航空企業(yè)如重慶通航等。中航工業(yè)直升機(jī)是我國(guó)從事直升機(jī)研制、營(yíng)銷、服務(wù)和運(yùn)營(yíng)的大型國(guó)有企業(yè)，生產(chǎn)了直8、直9、直11系列直升機(jī)，和AC310、AC301、AC311、AC312、AC313、AC352等民用直升機(jī)。重慶通航主要研制型號(hào)為480的4座輕型多用途直升機(jī)。部分國(guó)產(chǎn)典型機(jī)型及其配裝渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的基本信息如表2所示。

表1　部分國(guó)外直升機(jī)及其配裝發(fā)動(dòng)機(jī)的基本信息Table 1 The basic situation for part of the foreign helicopters and their engines

表2　部分國(guó)產(chǎn)直升機(jī)及其配裝發(fā)動(dòng)機(jī)的基本信息Table 2 The basic situation for part of the domestic helicopters and their engines

從表1、表2中可以看出，目前國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)的直升機(jī)絕大部分采用國(guó)外廠商生產(chǎn)的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，僅少量國(guó)產(chǎn)直升機(jī)配裝國(guó)產(chǎn)WZ8A/WZ8D型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。從整體規(guī)模上看，國(guó)內(nèi)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)構(gòu)成呈現(xiàn)國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)寡頭壟斷的態(tài)勢(shì)，其中又以透博梅卡的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)居多。這凸顯了我國(guó)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的滯后與不足，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，但同時(shí)也意味著面臨的市場(chǎng)機(jī)遇巨大。

3　世界民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)特點(diǎn)

3.1發(fā)展現(xiàn)狀

渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)通過不斷改進(jìn)改型和更新?lián)Q代，已成功研制到第四代并開始陸續(xù)投入使用。目前，直升機(jī)市場(chǎng)上普遍采用的是第三代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，如普惠公司的PT6C-67C，通用電氣公司的CT7-2A，透博梅卡公司的Makila-1A2等；僅少數(shù)直升機(jī)采用第四代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，如阿古斯塔·韋斯特蘭公司的超山貓300系列直升機(jī)采用輕型直升機(jī)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)公司的CTS800-4N，印度北極星多用途輕型直升機(jī)采用透博梅卡公司的Ardiden 1H等［3］。這些發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)和性能上代表了當(dāng)前渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的先進(jìn)水平，其主要技術(shù)參數(shù)如表3所示。

3.2技術(shù)特點(diǎn)

渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)從第三代發(fā)展到第四代，其典型技術(shù)特點(diǎn)為：

（1）進(jìn)一步提高了循環(huán)參數(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)的性能大大提升。如壓氣機(jī)的總增壓比提高到13～16；發(fā)動(dòng)機(jī)的單位功率由第三代的220～240 kW/（kg·s-1）提高到第四代的280 kW/（kg·s-1）左右；耗油率由第三代的0.29～0.33 kg/（kW·h）降低到第四代的0.27～0.28 kg/（kW·h），已接近活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油率水平［4］。

（2）渦輪進(jìn)口溫度提高到1 400～1 600 K，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)熱效率。

（3）新材料、新工藝、單元體結(jié)構(gòu)的采用，發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和維修性進(jìn)一步提高，同時(shí)降低了全壽命周期費(fèi)用。

（4）完成了機(jī)械液壓式控制系統(tǒng)向全權(quán)限數(shù)字式電子控制系統(tǒng)的升級(jí)換代，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的控制能力和減輕了駕駛員的操作負(fù)荷。

（5）普遍采用進(jìn)氣防護(hù)裝置。如CT7-2A和CTS800-4N裝有整體式的粒子分離器，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的防沙能力。

4　國(guó)外渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)及成功經(jīng)驗(yàn)［5］

4.1發(fā)展趨勢(shì)

渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，不僅受直升機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的影響，還在很大程度上取決于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)。為推動(dòng)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷發(fā)展，美國(guó)和歐洲實(shí)施了一系列技術(shù)研究計(jì)劃。以美國(guó)為例，美國(guó)先后實(shí)施了聯(lián)合渦輪先進(jìn)燃?xì)獍l(fā)生器（JTAGG）計(jì)劃，共用發(fā)動(dòng)機(jī)（CEP）計(jì)劃，小型重油發(fā)動(dòng)機(jī)（SHFE）計(jì)劃，先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)可承受的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)（AATE）計(jì)劃，美國(guó)陸軍未來可承受渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)（FATE）計(jì)劃，小型經(jīng)濟(jì)可承受的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)（SATE）計(jì)劃等，計(jì)劃的簡(jiǎn)要內(nèi)容見表4。這些研究計(jì)劃的開展，極大地促進(jìn)了渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)進(jìn)步，滿足了新一代直升機(jī)對(duì)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)需求。

通過分析表4羅列出的技術(shù)研究計(jì)劃可以看出，渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)將向低耗油率、高功重比、低研制成本、低維修成本等方向發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)預(yù)期的技術(shù)目標(biāo)，未來渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要為：

（1）進(jìn)一步提高熱力循環(huán)參數(shù)。提高壓氣機(jī)增壓比和燃燒室出口溫度，可以降低耗油率和提高單位功率。因此，未來渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)將采用新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高增壓比和渦輪進(jìn)口溫度。

表3　典型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)Table 3 The main technical parameters of the typical turboshaft

為提高增壓比，壓氣機(jī)將采用多級(jí)超跨聲速軸流加離心組合式結(jié)構(gòu)或采用雙級(jí)離心壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)。特別是采用雙級(jí)離心式壓氣機(jī)，轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性好，零件數(shù)量少，便于維修，抗外物損傷能力強(qiáng)。為提高渦輪進(jìn)口溫度，多采用多通道強(qiáng)迫對(duì)流加氣膜冷卻的復(fù)合冷卻方案，采用Lamilloy材料制造的超冷渦輪葉片，在提高隔熱效果的同時(shí)減少冷卻空氣使用量。

表4　美國(guó)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)研究計(jì)劃Table 4 The technology research plan of the turboshaft in the United States

（2）提高部件效率。采用三維有粘流場(chǎng)計(jì)算方法設(shè)計(jì)壓氣機(jī)和渦輪，減少氣體流阻損失；采用刷式封嚴(yán)等新型封嚴(yán)結(jié)構(gòu)和采用主動(dòng)間隙控制技術(shù)縮小葉尖間隙，減少空氣泄露，提高壓氣機(jī)和渦輪效率。

（3）采用新材料和新結(jié)構(gòu)。新型復(fù)合材料的應(yīng)用和新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為大幅減輕發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量提供了可能。壓氣機(jī)采用金屬基復(fù)合材料不僅減輕了質(zhì)量，同時(shí)也可提高葉片切線速度；燃燒室和渦輪部件采用陶瓷基復(fù)合材料、碳/碳復(fù)合材料，在提高部件耐高溫性能的同時(shí)減輕了質(zhì)量。整體葉盤、整體葉環(huán)、對(duì)轉(zhuǎn)渦輪等新結(jié)構(gòu)的采用，也大大減輕了部件質(zhì)量。

（4）采用分布式控制系統(tǒng)。目前第三代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)主要為帶機(jī)械液壓備份的FADEC系統(tǒng)，第四代渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)多采用雙余度FADEC系統(tǒng)。未來FADEC系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是采用分布式控制系統(tǒng)。與目前的集中式系統(tǒng)相比，分布式控制系統(tǒng)可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的控制能力和可靠性，降低控制系統(tǒng)的復(fù)雜性和質(zhì)量。

4.2成功經(jīng)驗(yàn)

縱觀國(guó)外渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展歷程，其成功發(fā)展的途徑主要有：

（1）自主研制，全譜系發(fā)展

為滿足市場(chǎng)需求、搶占市場(chǎng)份額，各大渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商均自主研制了一系列民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，如Arriel系列、PT6B/C系列、Model 250-C系列等發(fā)動(dòng)機(jī)。其中以透博梅卡公司最具代表性，其研制了Ar?rius、Arriel、TM333、Ardiden和Makila等系列發(fā)動(dòng)機(jī)，功率覆蓋范圍350～1600 kW，在自主研制的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的全譜系發(fā)展。

（2）改進(jìn)改型，擴(kuò)大使用范圍

基于擴(kuò)大發(fā)動(dòng)機(jī)使用范圍、降低研制成本和風(fēng)險(xiǎn)等因素考慮，各生產(chǎn)商均對(duì)典型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)改型，形成了產(chǎn)品的系列化發(fā)展。如普惠加拿大公司的PT6T系列發(fā)動(dòng)機(jī)，是在PT6T-3發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)和功率改進(jìn)，形成了PT6T-3A、PT6T-3B、PT6T-3D、PT6T-6等發(fā)動(dòng)機(jī)，極大地滿足了多款直升機(jī)的動(dòng)力需求。部分廠商在成熟的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行了槳改軸研制，如普惠加拿大公司在PT6A型渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，成功研制出PT6B/C型系列渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。

（3）核心機(jī)派生發(fā)展

為充分利用技術(shù)積累，在優(yōu)良核心機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行派生發(fā)展已經(jīng)成為發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商的共識(shí)。如萊康明公司（現(xiàn)霍尼韋爾國(guó)際公司）在T53發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)的基礎(chǔ)上，成功派生出T55、LTS101型系列發(fā)動(dòng)機(jī)，并取得巨大的市場(chǎng)成功。

5　我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)需求分析

目前，我國(guó)民用直升機(jī)的保有量非常少，從國(guó)土面積、人口數(shù)量和GDP增長(zhǎng)率三個(gè)方面考慮，我國(guó)的直升機(jī)保有量應(yīng)接近或達(dá)到美國(guó)大約2萬架的水平，因此未來我國(guó)直升機(jī)市場(chǎng)需求巨大。從細(xì)分市場(chǎng)角度考慮未來直升機(jī)的發(fā)展需求，在政府執(zhí)法方面，武警、海警和公安警用直升機(jī)穩(wěn)步增加；在政府公共服務(wù)領(lǐng)域，應(yīng)急救援、電力作業(yè)等對(duì)直升機(jī)的需求也日益增加；在通航領(lǐng)域，海洋石油開采和農(nóng)林作業(yè)的加快發(fā)展刺激了通用直升機(jī)的快速發(fā)展；另外，飛行培訓(xùn)、旅游觀光等的蓬勃興起，也進(jìn)一步促進(jìn)了直升機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。據(jù)中國(guó)科協(xié)、中國(guó)航空學(xué)會(huì)預(yù)測(cè)［6］，到2020年中國(guó)國(guó)內(nèi)民用直升機(jī)機(jī)隊(duì)將達(dá)到2 250架?？紤]到單、雙發(fā)和備份發(fā)動(dòng)機(jī)，飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)按1：1.5配比，未來國(guó)內(nèi)共需交付約3 000臺(tái)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。

6　我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的研制能力和現(xiàn)狀

長(zhǎng)期以來，我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展十分緩慢。一是由于渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)具有技術(shù)難度大、研發(fā)周期長(zhǎng)、資金投入多和市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻高等特點(diǎn)，造成我國(guó)渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)在技術(shù)性能狀態(tài)、價(jià)格、品牌和服務(wù)支持等方面與國(guó)外差距較大，無法有效滿足市場(chǎng)需求。二是受國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的制約，市場(chǎng)需求相對(duì)較少，導(dǎo)致需求牽引不足。由此致使我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展相對(duì)落后，主要體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)少、未能形成系列化，功率覆蓋范圍窄，性價(jià)比不高等。

我國(guó)現(xiàn)役民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)主要有WZ8A和WZ8D型等，其主要技術(shù)參數(shù)如表5所示。與國(guó)外機(jī)型相比較，存在油耗較高、首翻期和整機(jī)壽命過短、效率和可靠性較低等問題，造成發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期使用成本偏高，維修頻繁，用戶使用不便。同時(shí)，這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)由于機(jī)型老舊，改進(jìn)改型的可能性不大，未來將隨著新型號(hào)的研制成功逐步退出市場(chǎng)。

目前，我國(guó)開展了一系列新型民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的研制，其功率覆蓋范圍約為500～700 kW和1 000 ～1 200 kW，主要針對(duì)將成為我國(guó)未來直升機(jī)市場(chǎng)主要機(jī)型的1～3 t輕型直升機(jī)和6～10 t中型直升機(jī)的市場(chǎng)需求［6］。因此，新型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的研制成功，將極大提升我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的研制能力和適航取證水平，滿足國(guó)內(nèi)主力民用直升機(jī)的動(dòng)力需求，緩解國(guó)內(nèi)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)短缺的矛盾。

7　我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展思路［7-9］

（1）建立和完善社會(huì)配套體系

國(guó)家出臺(tái)相關(guān)優(yōu)惠財(cái)政和稅收政策，支持民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)社會(huì)配套體系的發(fā)展和完善，利用政策引導(dǎo)逐步形成以發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)廠為核心、配套企業(yè)圍繞主機(jī)廠布局的產(chǎn)業(yè)集群模式。通過產(chǎn)業(yè)集群，發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)廠形成“小核心、大協(xié)作”的民機(jī)研制體系，通過專業(yè)化、集中化的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式，增強(qiáng)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

（2）做好戰(zhàn)略規(guī)劃，處理好長(zhǎng)期與短期的關(guān)系

民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展是系統(tǒng)性工程，目前國(guó)家已將航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)列為重大專項(xiàng)，可以說民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)面臨歷史上最好的發(fā)展機(jī)遇。各發(fā)動(dòng)機(jī)制造商應(yīng)根據(jù)直升機(jī)市場(chǎng)的未來發(fā)展需求及自身業(yè)務(wù)的能力和現(xiàn)狀，制定好渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的路線圖，突出重點(diǎn)，進(jìn)行差異化發(fā)展。可優(yōu)先發(fā)展市場(chǎng)銷量最好的1～3 t級(jí)輕型直升機(jī)和6～8 t級(jí)中型直升機(jī)配裝的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其他功率范圍內(nèi)的民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，由于市場(chǎng)需求相對(duì)有限、產(chǎn)值不大，可作為一般發(fā)展或備選發(fā)展。

（3）進(jìn)一步深化國(guó)際合作，快速提升研制能力

國(guó)際合作是研制新型民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的必由之路。只有在開展國(guó)際合作的前提下，才能加快掌握部分核心技術(shù)及細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)技術(shù)，提升我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的研制和生產(chǎn)能力，通過新型號(hào)的研發(fā)和現(xiàn)有型號(hào)的改進(jìn)改型，盡快滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，縮短我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家在渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)研制領(lǐng)域的差距。目前，我國(guó)已經(jīng)與透博梅卡公司就渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的研制建立了良好的合作關(guān)系，未來雙方可進(jìn)一步加強(qiáng)和擴(kuò)展合作的深度與廣度，逐步實(shí)現(xiàn)從引進(jìn)技術(shù)進(jìn)行批生產(chǎn)和市場(chǎng)營(yíng)銷的合作模式，向共同研制、分工生產(chǎn)的合作模式轉(zhuǎn)變。

（4）開展延壽和可靠性工作，降低全壽命期成本

民用發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)可靠性、壽命、維修性和成本有嚴(yán)格的要求。目前，我國(guó)的民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)如WZ8A/ WZ8D等，受材料基礎(chǔ)和工藝技術(shù)的影響，與國(guó)外同量級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)相比，在壽命、可靠性、成本等方面存在一定差距。為此，必須加大延壽和提高可靠性等技術(shù)的研究，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能狀態(tài)和降低全壽命期成本，以減小國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)與同量級(jí)國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀態(tài)差距，增加國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

表5　我國(guó)現(xiàn)役渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)Table 5 The technical parameters of the turboshaft used by China

（5）加強(qiáng)科技投入，加大技術(shù)研發(fā)

我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展途徑，主要是以國(guó)際合作為主、自主研制為輔，這是我國(guó)現(xiàn)實(shí)國(guó)情下的必然選擇，是符合民機(jī)研制發(fā)展的客觀規(guī)律。然而必須意識(shí)到，現(xiàn)階段開展的國(guó)際合作，由于核心技術(shù)受制于人，在談判和后續(xù)合作中實(shí)質(zhì)上處于被動(dòng)地位，沒有主動(dòng)權(quán)。未來民用發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展必須走上國(guó)際合作和自主研制并駕齊驅(qū)的道路，只有在獨(dú)立自主研制基礎(chǔ)上擁有自己的技術(shù)基礎(chǔ)和專長(zhǎng)，才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的地位平等的國(guó)際合作。CFM國(guó)際公司的成功和寶馬-羅羅公司的慘敗就是最好的案例。

為此，我國(guó)必須加大對(duì)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的科研投入，利用航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)家重大專項(xiàng)的實(shí)施，開展一系列關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和基礎(chǔ)研究工作。在實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)能力整體跨越發(fā)展的同時(shí)，率先突破并掌握幾項(xiàng)核心技術(shù)，使之達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并以此為基礎(chǔ)，同國(guó)外企業(yè)開展涉及核心技術(shù)研發(fā)的新型號(hào)研制，以解決目前國(guó)際合作中核心技術(shù)受制于人的現(xiàn)狀。

8　結(jié)束語

我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，幾乎被國(guó)外產(chǎn)品所壟斷。從產(chǎn)品體系、技術(shù)性能、品牌和售后服務(wù)等諸多方面對(duì)比分析，我國(guó)差距十分明顯。未來渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)將更廣泛地采用新材料、新工藝和新結(jié)構(gòu)，向低耗油率、高增壓比和低成本等方向發(fā)展。為加快我國(guó)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，一方面需進(jìn)一步深化國(guó)際合作，利用國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和已有機(jī)型，盡快研制出滿足市場(chǎng)需求的新型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，提升研制能力；另一方面，加大科研投入，加大自主創(chuàng)新研究，借助國(guó)家重大專項(xiàng)的實(shí)施，開展一系列關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)理論的研究，解決核心技術(shù)受制于人的困境，實(shí)現(xiàn)國(guó)際合作和自主研發(fā)并駕齊驅(qū)的發(fā)展格局。

［1］ 褚世永.我國(guó)民用直升機(jī)市場(chǎng)現(xiàn)狀［J］.國(guó)際航空，2014，（2）：45—46.

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［4］ 方昌德.航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展研究［M］.北京：航空工業(yè)出版社，2009.

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［7］ 方昌德.航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展前景［J］.航空發(fā)動(dòng)機(jī)，2004，30（1）：1—5.

［8］ 張寶誠(chéng).航空發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展［J］.沈陽(yáng)航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，25（3）：6—10.

［9］ 陳光.航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展綜述［J］.航空制造技術(shù)，2000，（6）：24—27.

The research of development of civil turboshaft engine

LEI Xin-guo1，ZHOU Hui-hua2，ZHANG Yuan1

（1.China South Aviation Industry Limited Corporation，Zhuzhou 412002，China；2.China Aviation Powerplant Research Institute，Zhuzhou 412002，China）

Civil turboshaft plays an important role in the development of general helicopter.The develop?ment situation of the helicopters and their engines around the world was analyzed，and the technical charac?teristics and development situation of the turboshaft engine were also summarized.The development trend and successful experience of foreign turboshaft were discussed，and the demands，development capacity and current situation of civil turboshaft development in China were investigated.The suggestions of develop?ment were proposed from different aspects as perfection of social supporting system，establishment of devel?opment strategy，deepening of international cooperation and enhancement of technical tackling，etc，so as to solve the difficulty of the manipulation of helicopter's engine and to provide

for the development combined both military and civilian aspects.

aero-engine；development status；technical characteristics；development trend；demandanalysis；research capacity；development strategies

V235.12

A

1672-2620（2016）04-0057-06

2015-09-22；

2015-11-25

雷新國(guó)（1982-），男，山西運(yùn)城人，工程師，主要從事航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展研究。