波音和空客技術那麼牛,他們可以製造航空發動機嗎?

來生緣83849430



其實這個問題,就跟為什麼我們不造芯片差不多,就是我們不是不能造芯片,而是我們現階段造不出來先進的芯片,落後的產品造出來根本就沒有競爭力,自然也就沒有市場。

波音與與空客其實很像“蘋果”,就很多“產品”都是各零部件供應商提供零件,最後在一起組裝,不一樣的是“蘋果”很多零部件比如“芯片”是自己設計的,但不是自己生產,而是交給臺積電代工。
圖注:我們為波音製造的垂尾。

波音、空客也是一樣,很多零部件都是由別人代工的,比如波音目前最先進的“波音787”就是由9個國家,12家公司參與生產的,我們的沈飛、西飛也有波音的零部件加工項目,而飛機發動機更是直接採用其他廠商的產品,比如美國“GE”通用電氣、“普惠”普拉特.惠特尼、“羅羅”羅爾斯.羅伊斯的產品。
圖注:目前全世界主要的幾家航空發動機製造/提供廠商。

那為什麼波音和空客不自己生產飛機發動機呢?

“天真”個人看法不是它們造不了,而是造出來沒有競爭力!就像我們芯片一樣,不是造不了,而是造出來沒有市場競爭力!還不如直接採用三大航發廠商的產品,就像各大電腦廠商都採用“英特爾”的芯片一樣。



而為什麼像波音、空客這樣的航空巨頭生產出來的“航空發動機”都沒有市場競爭力呢?

首先二戰那種老式的“活塞”發動機我們不談,我們現在只談現在先進的“大涵道比渦扇發動機”;


製造先進噴氣航空發動機的關鍵在於材料、加工工藝及設計製造,波音、空客在航發材料上應該沒有問題,自己不行也可以直接採購本國內的產品,關鍵在於加工工藝和設計製造。

我們都知道航發的原理很簡單,以渦扇發動機為例:就是風扇、低壓壓氣機(高涵道比渦扇特有)、高壓壓氣機、燃燒室、驅動壓氣機的高壓渦輪、驅動風扇的低壓渦輪和排氣系統等組成。

但是原理簡單,工程化很困難,尤其是大推力先進航發的加工製造極其困難,目前先進航發多達數萬個零部件,每個零部件的加工工藝要求都不近相同,甚至可以毫不誇張的說,給你個先進航發在沒有操作手冊的時候,連如何拆解都困難。
圖注:目前最先進的大涵道比渦扇發動機,波音777X應用的“GE9X”

對於那些有先進航發製造經驗的企業來說,一個航發數萬個零部件,比如A、B、C、D、E、F、G……它們知道如何加工、如何裝配,可是對沒有先進航發製造經驗的企業來說,不要說如何加工、如何裝配了,甚至連哪個是A哪個是B都不知道,這就需要一步步從頭摸索,按我們通俗的話來說,就是“技術累積”。

其次,每個航發的零部件都是有“公差”的,就每個零部件加工的時候,會有一定的大小差別,是不可能完全一樣的,那這個差別是多少?沒製造過航發的企業不知道,最後裝配在一起的總差別又是多少,還是不知道。

這就對以後航發的可靠性提出了難題,航發不是汽車發動機,汽車發動機出問題的時候,汽車大不了停在路邊不開就是了,而用航發的飛機不行,飛機飛到一半航發出問題了,那飛機也就完了,以前我們殲10用三姨夫的時候,大多數事故都是“三姨夫”出問題,為這事我們沒少和毛子扯皮!

所以航發需要進行漫長而又嚴格的各種測試,而正如前文所說,先進航發有多達數萬個零件,同時航發的使用環境又極其嚴酷,渦輪葉片工作環境是在上千度的高溫下,保持每分鐘數萬轉的穩定運行,每秒鐘的進氣流量都是按“公斤”計算的,這麼嚴酷的工作環境與這麼多的零件想要確保不出問題是極其、極其困難的。



就拿我們來說,上世紀80年代就開始仿製英國的“貝斯”發動機,按理說對航發是有一定設計製造經驗的,可是等到研製WS10這種第三代大推力小涵道比航空發動機的時候就遇到了難題,設計出來了也造出來了,但就是可靠性不行,尤其是“喘振”的問題,來回的折騰。

而主要原因是什麼呢?一個是設計的問題,一個就是加工工藝的問題(跟材料屁關係都沒有,具體原因可能涉密就不談了)

圖注:WS10以前遲遲
出不來,根本就不是材料的問題,而是設計跟工藝的問題。

而這種難題不是單靠工業規模和工業加工能力就可以輕易改變的,就拿我們隔壁的鬼子來說,工業加工能力不可謂不強吧?

可是自己費勁巴力造了個5噸推力的“小推”就能樂的屁顛屁顛的。
圖注:鬼子“心神”


上用的“XF5-1”一個5噸的小推,曾讓鬼子興奮了好幾年。

這個關鍵還是“技術累積”的問題,只有自己有豐富的航空發動機設計製造經驗,才能知道用那些設計來避免可能出現的問題,用那些技術加工工藝才能提高航發的性能和可靠性。

所以在“天真”看來,如果波音與空客想造航空發動機的話,以目前的技術條件來看應該沒有問題,無非就是投資建廠而已,我們過去80年代都能造航發,作為現在國際“軍工巨頭”的波音、空客來說一點問題都沒有。

但是……如何能造出“先進的航發”、如何能造出“先進可靠的航發”,這就不單純是看工業製造或者工業規模的問題了,而是技術積累的問題,而相關經驗欠缺的波音、空客想製造先進大推力航發都非常困難,確切的說不止是波音、空客,任何其他工業製造企業想在沒有經驗的情況下,就造好大推力航發,根本不可能!


天真小科普


一方面,波音和空客是整機制造商,不造發動機,它們是發動機的搬運工。另一方面,波音和空客在發動機上的造詣很深,經常能指導發動機廠商怎麼造發動機。在全世界範圍內,絕大多數飛機制造商,都是不自己造發動機的。比如俄羅斯的蘇霍伊聯合體,烏克蘭的安東諾夫聯合體,巴西的巴航工業,中國的成飛沈飛,加拿大的龐巴迪,法國的達索。

圖一:波音747的JT9D是當時世界上推力最大的發動機。

為這些飛機制造商造發動機的包括通用電氣、普惠、羅羅、斯奈克瑪等等。這些公司的主業或主業之一就是製造航空發動機。飛機制造商跟發動機製造商往往是好基友的關係。比如波音公司跟通用電氣就是好基友,而空客公司跟羅羅公司是好基友。舉個例子,波音777X的發動機由通用電氣獨佔,空客A350-1000的發動機由羅羅獨佔。

當然了,在絕大多數時候,飛機制造商不會在一棵樹上吊死,也就是不願意由一家發動機廠商獨佔。獨佔有好處有壞處,好處是能有更深層次的合作,壞處是一旦發動機不行,整個機隊都要趴窩。所以比如A320的發動機,就由三家廠商提供,包括IAE、CFM和普惠。

圖二:喬薩特對於發動機的造詣非常深,儘管他只是個飛機設計師。

上面講發動機廠商時,並沒有提到IAE和CFM,這兩個公司是怎麼蹦出來的呢?其實發動機廠商之間有你死我活的競爭,也有互相幫扶的合作。合縱連橫的大戲,都是為了搶到訂單的交易。IAE實際上是美德日以普惠為老大的合資公司,CFM實際上是通用電氣和法國賽峰的合資公司。

歷史上赫赫有名的飛機設計師,往往對發動機有非常深刻的理解,能夠發現發動機發展的趨勢,靈活運用最新的發動機研究成果,更牛的是能控制風險,預先了解發動機可能存在的問題,並且找到解決問題的辦法。從約翰遜到喬薩特都是如此。作為波音747之父,喬薩特非常清楚地判斷出普惠公司JT9D出現了問題,並且派人前往普惠公司協同解決問題。

圖三:波音747的大頭設計源自軍用運輸機。

波音787是最容易辨識出來的客機,沒有之一。主要就是因為它的發動機後緣採用了鋸齒設計,發動機看起來象是一朵反插的菊花。鋸齒設計的主要目的在於降低噪音,讓來自外函道的冷空氣和內函道的熱空氣混合更為平滑。這個設計並不是發動機廠商自行作主的,而是波音公司、NASA和發動機廠商的多方合作,缺一不可。


厲兵


波音和空客是著名的飛機制造公司,但不是航空發動機製造商。

關於飛機制造和發動機製造,在航空工程領域中有一句話:“飛機是一個國家工業的王冠,航空發動機則是王冠上的寶石”。這就說明航空發動機在航空工程行業的特殊地位,對於目前全球的航空工業佈局而言,航空發動機一般都是集中在一個公司或者工廠進行研發和製造的,並不是融入到飛機制造廠或者公司。

這種現象在美國如此,在歐洲如此,在俄羅斯如此,在中國也是如此。所以波音和空客並不是致力於研發航空發動機。

實際上在全球範圍內,特別是噴氣式航空發動機的供應渠道中,五家公司佔據了全球市場近90%的份額。

這五家公司就是美國GE、法國的snecma(斯奈克瑪)、CFM(GE和snecma的合資公司)、美國普惠公司、英國羅-羅公司。

波音和空客的客機產品,基本上都是可以在上面這五家公司的發動機之間互換。


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老鷹航空


波音和空客是著名的飛機生產商,技術確實牛,但航空發動機,航電設備,甚至座椅,機上廚房,衛生間等都不生產,也就是說,它們就製造一飛機殼兒,很多人說咱們中國商飛製造的ARJ-21和C919購買了很多國外的設備,就製造一殼兒,就說咱們的飛機不是“純”國產,那其實波音,空客也是一樣。

比方說,波音著名的客機波音747,發動機來自三個廠家供客戶選擇,分別是:

普惠的PW JT9D-7A,通用電氣的GE CF6-45A2,英國羅爾斯羅伊斯公司的RR RB211-524B2,整個飛機有450萬個零部件,生產商包括6個國家1500家大型企業,還有15000家以上的中小企業參與了協作分工生產。波音公司如果每個零件都自己製造,那根本生產不出飛機來。

那有人可能說,造個殼兒算造飛機?對,造殼兒就是造飛機,能把殼設計出來,造出來,把各家生產的設備整合為一體,協調合作,形成操控良好,性能優異的整體,就是飛機制造廠商的工作。

飛機發動機是現代工業的皇冠,造發動機的廠商也很牛,不斷地造出更高精度,更大推力,更加省油,更長使用壽命,更環保的發動機,但它們都不造飛機,這就是術業有專攻,各有各的專長,分工合作好了就行了。

但從另一方面講,一個大國有可能做到整架飛機都是國內眾多企業合作生產零部件,比如現在的美國,它的配套能力很強,如果需要,它完全可以全國產。

民用客機則需要先進穩定的子系統,保證客機的整體先進性,因為客機面對各航空公司的選擇,安全,節能,易維護,壽命長,舒適,環保等都是很挑剔的因素,採用國際合作方式很正常。(N)


聯合防務


空客與波音兩大航空業研發製造巨頭,他們十分擅長設計製造各型航空器。他們與世界頂級的航空發動機,研發製造商之間長期保持著密切的聯繫與合作關係。英國的羅羅(RR)公司、美國的GE(通用電器)公司、他們為了體現自己存在的價值,和長期保持佔據航空發動機研發和製造技術的顛峰,為此也要藉助於,上述兩大航空巨頭的合作來實現。另一方面,空客與波音也要倚托於RR和GE的傑出成果來實現各自的宏圖。RR與GE,AlRBUS與Boing他們之間各有所長,又 各自競爭。他們之間不懈的共同努力,讓人們在選擇航空旅行時,越來越快捷而安全還有舒適,他們還會為了人們在更加浪漫而愉快的旅行讓人們與朋友和家人歡聚一堂而繼續努力。


手機用戶6501925770藍色矢車菊


造飛機和發動機的不是同一家公司。

美國有反壟斷法,禁止同一家公司既造飛機,又造飛機發動機。當年的老波音就是因此拆分的。


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