日本航空发动机工业发展史：屡败屡战

2019 年 7 月 11 日 无人机

导读：曰本和德国作为第二次世界大战的战败国，战后被国际社会严格限制发展军事科技和工业。虽然日本国内的民用航空运输市场具有一定的规模，然而却远远不足以投资开发一架商用飞机。但一直争强好胜的大和民族决心打破美国和欧洲的垄断，建造自己的商用飞机和发动机并推向市场，参与国际竞争。

1.寻求飞机发动机突破口

1970年，日本政府制定了发展国家航空工业的整体规划和一系列刺激政策，划拨专项资金，号召全国航空工业企业积极参与。1972年，曰本通商产业省（MITI)发布了一份研究报告，指出日本应该专注于高附加值和髙科技含量的工业领域，其中包括飞机和航空发动机，因为在这些领域，日本将发挥其独特的科技和资金优势，从而避开来自新兴经济体国家和地区（如韩国、新加坡、中国台湾等）的竞争。

日本人清醒地认识到，航空工业的发展壮大需要巨大的资金投人和对于相关高科技的研究与开发，而开发制造一架飞机或一台发动机要比制造照相机或汽车的难度大得多。1975年，MITI下属的航空工业委员会对日本的航空发动机技术现状和未来发展趋势进行了分析研究，认为日本的企业当前不具备与普惠公司、GE公司、罗罗公司三大航空发动机“巨头”竞争的条件，也不可能仅靠自己的实力研究开发出具有市场竞争性的发动机。

委员会得出的结论是，日本应该启动“国家发动机开发项目”，成立日本航空发动机财团（JAEC)，积极促成其与三大航空发动机“巨头”中的其中一家建立合作关系，共同开发一台性能先进的发动机并推向市场。委员会经过对市场形势进行分析和研究后认为，日本首先应该重点开发一台推力范围在6.5～7.5吨力的小型先进涡轮风扇发动机，避免与GE公司和斯奈克玛公司合作开发的CFM56发动机发生直面竞争。

日本政府批准了航空工业委员会的建议，并通过财政拨款的形式对“国家发动机开发项目”进行间接资助，以避开欧美关于国家支持本国工业项目的指责。同时，日本防务厅也拨出大笔资金，用于支持国家航空发动机科技发展项目。MITI代表政府作为出资方，直接指导“国家发动机开发项目”，要求JAEC尽快找到一家欧美先进航空发动机制造商作为合作伙伴，联合开发该发动机。

1976年，航空工业委员会经过分析研究GE公司与斯奈克玛公司合作研制CFM56发动机的案例后认为，普惠公司和GE公司都不会愿意与日本分享关于飞机发动机设计和管理方面的秘诀。即使他们愿意，美国政府也会像提防窃贼一样提防日本，对双方的合作项目百般刁难，采取各种限制措施，防止美国的高新科技被日本窃取。

事实上，美国国防部早在1972年就曾经阻止普惠公司将F100发动机的有关制造技术和工艺转让给日本石川岛播磨重工业公司。美国当局给出的理由是，美国必须保持在军用航空发动机领域的绝对领先地位。日本方面则认为，这纯粹是美国为了保护其商业利益而找的一种托词。日本航空工业委员会认为，英国政府比美国政府会更宽容、更靠谱些。罗罗公司自1971年陷入RB211发动机的技术“泥潭”后，经营状况一直不尽人意，但其拥有研究开发航空发动机的专业能力和丰富经验，所以罗罗公司应该会接受日本的邀请，双方合作设计开发一台小推力级的先进涡轮风扇发动机。

2.被罗罗公司“忽悠”

1977年，JAEC找到罗罗公司，提出了双方联合开发一台先进涡轮风扇发动机的建议。果然，罗罗公司毫不犹豫就答应与日本人平等合作，并提议双方共同开发一台推力范围在7.0～8.5吨力的商用涡轮风扇发动机RJ500(其中R代表罗罗公司，J代表日本航空发动机财团），以便寻求更大、更多的市场机遇。两家公司很快就签订了关于开发该发动机的平等合作协议。

在飞机发动机设计与研制方面，罗罗公司是全球三大“巨头”之一，拥有丰富的经验、完备的人才与设备实力；JAEC则既不具备相关能力，更缺乏实际经验。两家公司名义上是50:50的平等合作，实际上是一家做“导师”，另一家当“学生”。日本方面根本没有能力承担其50%的发动机设计、研制和生产任务，只好又将其转包给罗罗公司。另外，罗罗公司还负责对日本工程师进行发动机设计、研发、项目管理等方面的培训，当然收取的学费水平很高，但是日本人觉得很值得，因为他们相当于从“小学一年级”直接跨入到“博士”水平，而且在短短的几年时间里就可以获得航空发动机专业的“博士文凭”，投资回报率和时间效率极高，真是太便宜了。

英国是如何看待与日本合作开发航空发动机项目呢？事实上，英国认为JAEC将来有可能会成为竞争对手。但是日本具有比较雄厚的科技和工业基础，由日本人出资，双方研究开发一台有竞争性的小型发动机，完全符合罗罗公司的利益。另一方面，对于罗罗公司来说，选择日本作为合作伙伴总比将其推向美国一边而成为竞争对手要好得多。

1981年1月，罗罗公司告诉JAEC，由于市场发生了变化，他们正在研制的RJ500发动机推力太小，无法满足市场的需求。改变项目就意味着最初所做出的决策是错误的，这对日本政府机构来说是难以接受的。要设计一台全新的发动机就意味着要在RJ500发动机项目预定经费的基础上再额外增加一大笔经费。

为此，MITI需要向日本政府官员解释为什么RJ500发动机项目会半途而废，造成如此巨大的资金浪费而一无所获。1981年3月，波音公司对外界公开宣布，选用GE公司和斯奈克玛公司合作研制的CFM56-3发动机作为其新型波音737-300飞机的动力。这使得日本人感到无地自容，因为JAEC总裁一直对政府官员讲，波音公司将选用RJ500发动机用于其新型飞机的设计。

JAEC总裁主动要求辞职，过了不久即退休回家了。最终，MITI做出了一项明哲保身的决定，即不马上封杀RJ500发动机项目，而是逐渐减少对该项目的经费支持，让它静悄悄地“饿死”。

3.被GE公司和斯奈克玛公司婉言谢绝

与罗罗公司在RJ500发动机项目上合作失败之后，JAEC经过认真分析后认为，罗罗公司的经验和实力是无可指责的，对日本人的合作诚意和态度也是令人满意的，美中不足在于对该发动机研发进程的管理方面，似乎不够积极主动。但总体来说，罗罗公司不失为一个合格的合作伙伴。

然而，MITI却认为，如果要启动新的飞机发动机项目，必须邀请一家美国企业参与合作，因为全球飞机发动机市场有一半以上在美国，而具体选择GE公司或普惠公司无关紧要，因为他们当中的任何一家都将对未来新型发动机进入美国市场有帮助。

1982年2月，JAEC首先找到GE公司进行协商，寻求合作，并提出希望建立由GE公司、罗罗公司和JAEC三方组成的合资企业，共同研究开发一台先进的涡轮风扇发动机，为国际上所有民用客机提供动力，包括在役的和未来10年将要进人市场的民用客机，产品覆盖包括美国、欧洲、亚洲在内的全球市场。

GE公司认为，日本人所提议的先进发动机方案与CFM56发动机项目相冲突，于是向斯奈克玛公司提议让JAEC参与CFM56发动机项目。这一提议遭到斯奈克玛公司的坚决反对。法国人的理由是：

(1)日本人的参与对于CFM56发动机项目在产品技术、资金、市场等方面都不会带来任何积极的贡献，相反会增加项目在管理、经营等方面的复杂性，并成为该项目发展的累赘；

(2)日本人擅长“剽窃”西方国家的先进技术，他们有能力在短时间内吸收消化、融汇贯通这些高新技术，并转化为自己的知识产权，由合作伙伴演变成强有力的竞争对手，让日本参与CFM56发动机项目无疑就是“引狼人室”。

最后，斯奈克玛公司表示，如果GE公司坚持让日本人参与CFM56发动机项目的合作，那么只能在GE公司所承担的50%份额里考虑，即在CFM56发动机核心机方面分出一部分由日本人承担，而不能打斯奈克玛公司所承担的另一半的主意。

GE公司原先的如意算盘是，说服斯奈克玛公司拿出其承担的CFM56发动机低压部件的一部分给日本人，而自己负责的核心机部分不动，没想到法国人对日本人这么不友好。而要GE公司拿出自己所承担的核心机让给日本人，一方面毫无疑问地会遭到美国政府和军方的强烈反对；另一方面，JAEC不仅丝毫没有能力和基础去承担该核心机上部件的设计、开发、制造工作，反而会给GE公司带来额外的负担。

于是，GE公司开始采取“打太极”的外交应对策略。GE公司对法国人讲，他们完全同意斯奈克玛公司的观点和立场，不能将双方经过艰苦奋斗获得成功的CFM56发动机合作项目的胜利果实让日本人进来分享，但同时也不能得罪这个亚洲经济强国，因为日本的民用航空运输市场不可忽视，而日本政府对航空发动机工业的支持，将直接影响到日本国营航空公司采购飞机及发动机的决策。GE公司转过来又对日本人讲，他们很愿意让JAEC参与CFM56发动机项目，并正在极力说服美国政府和国防部同意将该发动机的核心机技术与JAEC分享，现在美国有关当局或许正在认真研究GE公司的提议。

JAEC将与GE的合作谈判结果向MITI有关官员做了汇报，没想到竟遭到政府官员的无情训斥和嘲讽。MITI官员指出，一方面，美国政府和国防部绝对不会同意GE公司将CFM56发动机的核心机技术与日本分享，这是显而易见的简单道理；另一方面，日本制订的“国家先进航空发动机发展计划”是由政府投资实施的，目标是研究开发一系列航空发动机先进技术，并应用到新型发动机产品设计上。而CFM56是GE公司和法国斯奈克玛公司已经开发成功的一台发动机，使用的都是成熟技术，所以日本参与该项目根本不符合政府所制定的战略，更达不到预期的目的。

4.积极参与国际合作项目

JAEC打消了与罗罗公司或GE公司平等合作研制发动机的念头之后，在MITI的指导下，调整了战略方向，转向广泛寻求与三家发动机“巨头”在特定项目上的合作，从承担发动机的部件设计、研制、生产开始，逐渐提高自身的发动机研发能力，扩展专业知识领域。

(1)1983年9月，罗罗公司、普惠公司、JAEC、MTU公司和菲亚特公司联合成立了国际航空发动机（IAE)公司，专门研制生产V2500系列发动机。V2500发动机的推力范围为10～14吨力，与CFM56发动机争夺空客A320系列飞机的动力市场。V2500发动机项目总投资12亿美元，其中JAEC占20%,负责风扇和低压压气机的研制。

(2)1990年，GE公司启动了为波音777大型宽体客机研发GE90系列超大推力涡轮风扇发动机的项目，JAEC参与该发动机项目8.66%的份额，负责低压涡轮和主轴的设计、研制和生产。

(3)2003年，GE公司启动了GEnx系列发动机的研制项目，该发动机主要用于波音787“梦想”系列宽体客机。JAEC参与该发动机项目13%的份额，负责低压涡轮转子、风扇轴和燃烧室机匣的设计、研制和生产。

(4)2005年7月，普惠公司启动了齿轮传动涡轮风扇（GTF)发动机的研制。2011年9月，普惠公司、JAEC和MTU公司宣布，三方合作为空客A320neo飞机提供PW1100G-JM发动机（JM表示JAEC和MTU公司的参与）。根据三方的合作协议，JAEC负责该发动机的风扇、低压压气机、燃烧室。此外，PW1000G-JM系列发动机还成为日本三菱支线喷气（MRJ)、加拿大庞巴迪飞机公司C系列、俄罗斯伊尔库特MC-21、巴西航空工业公司E-Jet等支线飞机的动力。

5.本田携手GE研制HF120公务机发动机

1988年，本田汽车公司（HONDA)开始研制HF118小型涡轮风扇发动机，推力为760千克力，用于小型公务机。由于本田公司缺少商用航空发动机适航取证的经验，导致HF118发动机尽管完成了所有试验验证工作，各项性能指标也都符合设计要求，但却一直没能取得日本民航管理局和FAA的适航认证。

2004年，本田公司与GE成立了各持股50%的合资企业——GE本田航空发动机公司，总部设在美国俄亥俄州辛辛那提。2006年8月，双方决定在HF118发动机的基础上研制更大推力的HF120系列发动机，额定推力为1000千克力，最大推力达到1560千克力。该发动机的重量小于180千克，结构紧凑（长度112厘米，最大直径54厘米），大修间隔时间为5000飞行小时，具有良好的整体性能。

在HF120发动机适航取证期间，GE本田航空发动机公司使用了13台发动机进行地面和飞行测试，累计完成了14000多个循环和9000小时的试验测试。该发动机于2013年12月获得FAA适航证。

首批HF120发动机在GE航空集团位于马萨诸塞州的林恩工厂进行组装和生产。按照双方达成的合作协议，HF120发动机随后将转到本田公司飞机发动机分公司位于北卡罗来纳州伯灵顿市的工厂进行批量生产。