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航空发动机产业链锻造与经济分析

文章出处:未知 作者:新生彩票 人气: 时间:2018-10-08 08:11 【

  中国崛起已引起全球关注,外界关注的是中国产业和技术的崛起,是近十几年中国在超级计算机、高铁、船舶重工、核能开发、航空航天等“极端制造”领域的高速发展。比如“神威太湖之光”、“天河二号”先后登上世界超级计算机排行榜榜首位置,彻底打破美国、欧洲、日本在这一关键领域的传统优势,对某些国家形成严重刺激。连好莱坞大片《地心引力》也无奈地呈现一个现实,当代几个大国中,只有美国、俄罗斯、中国有或曾经有过自己的太空站,美国宇航员在太空中遭遇严重险情,最后只能求救于中国的“天宫一号”。

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  第1名:卡塔尔航空,第2名:新加坡航空,第3名:全日空,第4名:泰国航空,第5名:长荣航空

  2017年1月17日接到车队电话,节前临客支援深圳到重庆,由于列车物资需提前上车必须安排人员提前守车。考虑到车队队长年老体弱,蔡韬就主动提出带两名职工守车,这不,一大早就准备从家里出发,宝贝女儿给爸爸送上甜蜜的吻,希望爸爸一路顺风!

  可是,以上工业成就都不足以将中国划入世界一流制造强国的梯队。至少在一个极端制造领域航空发动机,中国距离世界一流仍旧面临巨大的技术和产业化瓶颈。

  现今,“中国制造”已享誉世界,但是仍处于世界产业链中低端的第四级。世界产业链第一级是美国,全球70%的知识产权都掌握在美国手里;产业链第二级是英国和法国,科技原始创新能力强大,拥有相当数量的知识产权,始终处于世界产业技术研发最前沿;产业链第三级是日本和德国,在多数工业领域拥有世界最尖端技术,但是工业体系存在不少短板。

  在普通人的“想当然”中,“日本制造”已如此强大,是世界汽车、船舶、电子、机床和工业机器人等领域最重要的核心零部件供应商,其技术实力和产业链影响力都是毋庸置疑的。但是,即使在“日本制造”纵横天下的20世纪80年代,即使日本GDP总量比英国、德国、法国的总和还多,仍只能屈居美国、英国、法国之后,是一个二流“制造强国”。

  日本整体的制造能力仍不敌美国、西欧,一个关键原因就是,日本未能在飞机制造业这个“产业制高点”,消除与欧美国家的差距。尤其是航空发动机,是世界航空产业链的最核心环节。

  20多年前,日本就能做到主力战机F15高达90%的国产化率,但至今日本仍不能完全将其国产化,就是卡在航空发动机上。波音公司主力机型787客机有35%的关键零部件由日本制造,机体材料是首次在民航客机中使用的碳素纤维,由东丽纺织供应;川崎重工主要制造机翼之前的部分机身,同时还提供主机翼固定后缘装置;富士重工主要制造中心翼盒,以及位于机身中部下侧用来连接机翼与起落架的强化结构;三菱重工则总装机翼。不过,没有谁会因此将日本视为一流航空工业强国,也是卡在航空产业链最核心的航空发动机上。航空发动机已经成为日本制造强国之路上永远难以走完的“最后一里路”。

  做好大飞机和航空发动机项目,将会革命性提升一个国家的制造业水平。汽车、船舶、机械等普通制造业,根本无法与之相比。英国现在已告别世界工厂的荣光,其GDP中金融业和媒体产业占了很大比例。但英国至今仍是当之无愧的制造强国,航空发动机产业则是英国制造强国地位的关键支撑。

  航空发动机是典型的技术和知识密集型高科技产品,被称为“工业之花”。美国长期把航空发动机列为仅次于核武器的第二敏感技术。军用航发领域,只有美、俄、英、法四国可以独立研制和发展一流水平的发动机技术。而民用航空发动机市场的门槛更高,目前真正具有技术和商业优势的只有美、英、法三国的四家公司:美国通用电气航空集团公司(GE航空)、普惠公司(P&W)、英国罗罗公司(R&R)以及法国斯奈克马公司(SNECMA)。这四家公司在全世界民用发动机市场份额接近90%。

  截至2016年,姚鸿洲先后获得了8项技术专利,其中5项为第一发明人。如今,姚鸿洲又带着团队推进“双流制”轨道列车的研发。所谓的“双流制”轨道列车,是指在能在使用直流电的轨道列车和使用交流电的城际铁路列车间实现自由切换的新型轨道列车。这种列车的研发,对于提高城市交通运力有重大意义。

  如今,即使中国制造业在四代航发上取得了巨大进步,但国内制造的最先进航空发动机只相当于美国20世纪90年代的技术水平,这种差距仍达到30年。直至今日,当中国希望建造自己的大型客机时,却没有一颗可用的“中国心”中国几乎所有民航飞机发动机都依赖进口,军用发动机则以“仿研+引进”为主,自主研制的型号很少。

  作为世界第一制造大国,如果不能在性能先进的航空发动机上取得创新突破,那么,中国制造业转型升级的实际成效将大打折扣,“制造强国的最后一里路”也将变得遥不可及。

  计算机联锁,是以计算机技术为核心,采用通信技术、可靠性与容错技术以及“故障一安全”技术实现铁路车站联锁要求的实时控制系统。

  当前,“中国制造”在航空发动机上遭遇瓶颈,受困的不仅仅是中国航空工业,更是整个中国工业体系。航空发动机的超高研发、制造难度,集中考验了一国工业技术所能达到的极限。

  一台飞机发动机的外形结构就像是一个两端都开口的圆筒,其工作原理是,从前端吸入的空气经过压气机、燃烧室等一系列内部结构,变为高温、高速燃气从后端喷射出去,产生向前的反推力。因此,航空发动机需要持续在高温、高压、高速旋转的条件下工作,对研制的要求极高。

  其中,松岗琥珀分会场以“聚•琥珀,品•匠心”为主题,通过科普与互动的形式,让更多市民朋友领略到别样的琥珀魅力。同时还有琥珀匠心作品展、琥珀鉴赏会等活动。该分会场还通过“匠心杯”琥珀雕刻设计大赛激发工匠艺人的创意和热情,呈现琥珀文化的深厚底蕴。

  以英国罗罗公司为A380客机生产的发动机为例。起飞时,4台发动机可以产生近18万匹马力,相当于上千辆普通家用轿车的动力,其内部最高温度在1700摄氏度以上,大大超过发动机涡轮叶片镍基合金的熔点。同时,发动机内部压力达到50个大气压,相当于3倍的蓄满水后三峡大坝底部压力,涡轮叶片就像一个冰块,在高温炉中高速旋转。这些都对发动机叶片、轴承的材料提出了严峻挑战。高品质、高水准航空发动机的重大战略意义绝不仅限于航空工业,必将牵动中国制造业整体上的转型升级。

  “ 爸爸今天回来吗?我今天画的画得到了老师的表扬,一定要给爸爸看看萱萱是不是好棒。”女儿萱萱还没等到爸爸回家就已经睡着了,手里还紧紧拽着今天的画,拽着那一份对爸爸的不舍和浓浓的爱。都说女儿是爸爸上辈子的“小情人”,相信萱萱此时的梦里肯定都是和爸爸在一起的美好时光。

  比如,航空发动机的一个关键零部件高可靠性、高精密度的顶级轴承,要能在高速、高温、受力复杂的条件下运转,直接影响到发动机的性能和寿命。很少有人知道,中国每年制造的价值过千亿的各类轴承,大多是中低端产品。高端轴承则主要依靠进口,高端轴承的研发、制造与销售基本上被美国、德国、日本和瑞典垄断。

  更重要是,中国的轴承技术人才青黄不接,全国高校每年仅能提供不足百名的轴承专业毕业生。目前,欧美国家航空发动机主轴承的寿命均能达到1万小时以上,国内基本在900小时以内。千亿规模的中国轴承制造业,造不出符合航空发动机技术标准的轴承,这难道不是“中国制造”的一大痛点吗?

  再如,航空发动机的另一关键零部件涡轮风扇叶片,对制造商的技术工艺是一种极限考验。外国公司明确禁止向中国转让航空发动机风扇叶片、高温叶片等高端制造技术,中国公司一旦获得创新突破,前面将是一片蓝海。

  无锡透平公司这样一家民营企业,在攻克航空发动机风扇叶片关键技术的同时,也在电站大型涡轮叶片国内市场综合占有率达到80%以上,形成百万等级超临界汽轮机、百万核电机组大叶片的工艺开发及制造能力。在能源领域,透平公司已成为国内三大电气公司的战略供应商,也是GE、西门子、东芝、三菱等顶级跨国公司的叶片供应商。

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  航空发动机的研发制造,必将倒逼中国制造商筑牢国家工业体系的基座。国内公众往往只看到一些表面化的创新成就,对工业领域的基础创新、底层创新关注有限。

  中液体的输送靠气体推动隔膜交替地进液、排液来完成。输送流量的多少,取决于进液、排液的动作时问。控制功能,除泵的启仃、隔膜的排液进液动作以外,还包括集液箱的液位检测与控制,流量累计与显示,特别是隔膜破裂预极警及全破裂事故报警。集液箱内液体是系统中需要通过泵传送的介质,它的出口与泵连接。上电后,集液箱进液阀打开进液。为保证箱内液体源源不断地提供给泵,必须对其液位进行定时检测。当液位低于下限值时,报警并停泵,当液体高到上限位时,进液阀门关闭停止进液。

  美国各家航空公司的表现不是特别好:美国航空公司(American Airlines Inc.)的排名最高,在72家航空公司中名列第23位,其次是排名第37位的联合航空(United Airlines Inc.),达美航空(Delta Air Lines)排在第47位。拉伊泰里接受彭博社采访时说,达美航空的准点率很高,但是在处理索赔要求时,他们往往不是忽视乘客就是直接拒绝他们,迫使乘客提起诉讼,以获得他们在法律上有义务支付的赔偿。虽然三家美国航空公司在服务质量方面的评分几乎相同,但是达美航空的这项分数略微领先。

  今年4月,美国竞争力委员会发布的《2016全球制造业竞争力指数》报告认为,“美国制造”正在形成新的优势:在预测分析、物联网、智能产品和智能工厂等方面,美国都是世界领先,而在个人、技术、资本和公司之间建立联系、产生协同效应方面,美国的成就尤其突出,已经形成一个紧密联系的创新生态系统,并通过研发投资创造巨大价值。因此,未来五年,美国有望超过中国,重新成为全球最具竞争力的制造业大国。

  这是成体系、生态化的全新工业竞争态势,而国内凸显的应对策略是“互联网 ”和“机器换人”。可惜,这不能解决中国制造业转型升级的深层次问题。一个国家产业和技术基座的牢固程度,决定其工业创新力所能达到的高度。工业领域的前沿创新,不是有钱、有气魄就能做到的。“中国制造”瞄准的是金字塔尖,最缺的则是那些最基础的东西,比如基础材料、核心零部件、高端数控机床以及成熟工匠等。这是一步步发展起来的,不可跳跃。

  中车长春轨道客车股份有限公司转向架制造中心焊接一车间电焊工李万君在国新办新闻发布会上的开场白

  蒸汽机古人没有想过吗?直到发明了镗床和橡胶,才真正做到实用化。有了耐高温高压的不爆裂的缸体,哈勃才发现还原法,在高温高压下合成氨、造出氮肥,大规模改善粮食产量。数码相机CT机需要高品质CCD,雷达需要高精度AD,飞机需要高强度紧固件,芯片制造需要光刻机,光刻机需要高精度的镜头和机床。

  要设计和制造出好的航空发动机,本质要的是材料和加工工艺精度。看看欧美国家的发动机产品,真是艺术品一样的美感,里面加工的零部件每个拿出来都非常好看、极其精密。

  美国科技强国地位的核心支撑,绝不只是谷歌、苹果、微软或Facebook,那只是美国工业基础发展之下长出来的市场之花。美国工业体系的核心是通用电气(GE)、霍尼韦尔、应用材料、陶氏化学、杜邦、英特尔、高通、IBM、波音、西科斯基,以及美国随时可以调用技术和人才的欧盟、日本公司。

  当日发布的榜单包括“世界十大综合竞争力航空公司”“世界十大特色航空公司”及“世界十佳机场”等16个排行榜。其中,最受关注的“世界十大最安全航空公司”中,新西兰航空公司摘得该榜冠军,新加坡航空公司和芬兰航空公司分列第二、三位,中国国际航空公司名列第五位。

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