「中国の大型航空機は昨年初飛行を達成した。海外でもその話は聞いた。しかし、一つだけ言わせてもらうと、中国は現在、大型旅客機用のエンジンを生産できないのだ！」と、ある外国航空会社の取締役は先日語った。中国人として、彼は中国の航空機製造産業ができるだけ早く新たな高みに到達し、自分が投資した航空会社がより多くの航空機モデルの選択肢を持つようになることを望んでいる。しかし、中国は大型旅客機エンジンを生産できないため、C919に対する自信が欠けているようだ。
この外国航空会社の取締役の発言は正しいと同時に間違っている。中国は1970年代後半から1980年代初めにかけて、大型旅客機に使用できるエンジンを生産していました。しかし、Y-10航空機プロジェクトの中止に伴い、国産大型旅客機エンジンWS-8も最終的に中止となった。振り返ってみると、中国は確かに昔から大型航空機エンジンを製造してきたが、経済性などの観点から、まだ商業化には至っていない。
しかし、南極熊によると、研究開発の過程で、中国航空エンジン株式会社は、チタン合金製の幅広弦高中空率ファンブレード、アルミニウム合金製の大型薄肉ファン格納容器、 3Dプリントされた燃焼室燃料ノズルなど、多くの重要な試作技術でブレークスルーを達成した。 2018年5月18日、最初のエンジン検証機CJ-1000AXが上海で正常に点火され、各部品と関連システムの機能と互換性を予備的に検証しました。その後、エンジン全体の予備的な性能テストが実施される予定です。 C919に国産エンジンが搭載される日が近づいている。
CJ-1000AXの開発元である中国航天エンジン株式会社のホームページに掲載されている「使命とビジョン」は、「一連の商用大バイパス比ターボファンエンジンと関連サービスを提供し、商用航空機エンジンの世界有数のメーカーになる」というもので、上海市蓮花南路3998号に所在するこの会社の夢は、国産の大型航空機を「上海の心」で鼓動させ、さらには商用航空機エンジンの世界的な有力サプライヤーになることであることに疑いの余地はない。
点火とはどういう意味ですか?
「最近、わが国が自主開発した大型旅客用エンジン検証機（CJ-1000AX）の初号機完成機が上海で点火に成功し、コアエンジン回転数が最高6600rpmに達した」。この短い産業動態ニュースは工業情報化部設備産業部の公式サイトで発表されたが、あまり注目を集めていないようだ。
しかし、これはまさに、極めて大きな意義を持つ、異常な点火なのです。航空機エンジンは製造業の「最高傑作」として知られています。一見小さなエンジンは、実は産業背景、技術研究開発の変革能力、発展の見通しなど、国の総合的な産業力を十分に反映しているのです...
「1980年代以降、中国の航空宇宙産業は世界で名声を獲得し、いくつかの外国の衛星打ち上げ事業を引き受けました。」ある老舗の航空宇宙専門家はこう語った。「ロケットエンジンは確かに国の工業力を試すものですが、それは『一回限りの取引』であり、空に飛んだ後は廃棄されることを知っておく必要があります。言い換えれば、ロケットを指定された場所に打ち上げるのに十分なパワーがあればよいのです。もちろん、この能力は1980年代の中国ではすでに注目に値していました。航空エンジンは違います。相応のパワーのエンジンを製造するかどうかは別として、商業的に運用できるかどうか、騒音は耐空証明の要件を満たすのに十分低いか、通常の使用時間は商業価値とのバランスが取れているか、その他の質問には工業製造能力が答えを出す必要があります。」
現在、世界で民間向け航空機エンジンを生産できる企業は、米国のゼネラル・エレクトリック（GE）、英国のロールス・ロイス（Rolls-Royce）、米国のプラット・アンド・ホイットニー（PW）、そしてせいぜいフランスのSAFRAN傘下のSNECMAの3社だけだ。現在、ボーイング、エアバス、エンブラエル、ボンバルディアなど、世界の主要旅客機メーカーのほぼすべてが、これらの企業にエンジンを発注しています。 COMACについても同様です。
国家大型航空機重大プロジェクト専門諮問委員会委員の呉星石氏は新民週刊の記者に対し、「2010年のパリ航空ショーの時点で、COMACの子会社である上海飛機製造有限公司とCFMインターナショナルは、C919大型旅客機プロジェクトの推進システム契約を正式に締結した。COMACは、C919プロジェクトの唯一の海外推進システムサプライヤーとしてCFMインターナショナルを選択した。CFMインターナショナルが開発したLEAP-X1Cエンジンは、C919大型旅客機の唯一の始動用動力ユニットとなる」と語った。
CFMインターナショナルは、フランスのスネクマ社と米国のゼネラルモーターズ社の合弁会社です。 LEAP-X1C エンジンは CFM-56 の改良版です。 CFM-56はボーイング737やエアバスA320に広く採用されており、1979年に運用が開始されて以来、約20万台が納入されている。
LEAP-X1Cエンジンは、CFM56に比べて燃料消費量を16%削減する新しいターボファンエンジンです。そして、このエンジンが、新素材で作られた軽量の航空機胴体などの新しい航空機技術と組み合わせられると、燃料消費量はさらに削減されるだろう。
つまり、中国が独自の知的財産権を持つ大型民間航空機エンジンを開発しなくても、主要メーカー・サプライヤーモデルを通じてある程度の国産大型航空機を製造し、輸入エンジンのみを使用することは依然として可能である。航空機エンジン産業は、民間航空機製造自体と比べると全く異なるシステムであり、大型航空機プロジェクトと同等かそれ以上に難しい大規模プロジェクトです。
航空エンジン産業は、高度な技術、多額の投資、高いリスク、高い障壁を特徴としています。現在、一般的な単一エンジンの研究開発への投資額は10億～30億ドルで、期間は10～15年です。 1960 年代以降、この業界には、航空機エンジン大手 3 社または 4 社を中心に、世界中で 25 社を超える大手メーカーやサプライヤーが存在しませんでした。
航空大国でもあるロシアは、航空エンジン、特に民間航空機に使われるエンジンの分野では米国や英国、フランスなどの欧州諸国に遅れをとっている。西側諸国の民間航空エンジンの耐用年数は 10,000 ～ 20,000 時間に簡単に達し、CFM56-3 エンジンの最長耐用年数は 21,529 時間に達すると報告されています。このタイプのロシア製エンジンの平均寿命はわずか3000〜5000時間です。ロシアの問題は、ソ連の崩壊により、もともと各共和国に分散していた航空産業がばらばらになってしまったことにもある。例えば、航空エンジン産業では、中核セクターの多くがウクライナにあります。ロシアとウクライナの関係が緊張するにつれ、ロシアがウクライナで失われた航空エンジン技術を入手することはより困難になるだろう。
2018年4月16日、ロシアのインディペンデント紙は、英国ロールス・ロイス社が中国とロシアが共同開発するCR929長距離ワイドボディ旅客機にエンジンを供給する計画だと報じた。記事によると、中国とロシアが共同開発し中国で組み立てられるこの旅客機には、現在ロシアも中国も競争力のあるエンジンを供給できないという。
2017年5月に設立され、上海に本社を置く中露国際商用航空機有限公司は、CR929長距離ワイドボディ旅客機の開発プロジェクトを抱えているが、中露商用航空機公司はロールス・ロイス社の声明についてコメントしていない。ロシアは、開発を計画しているPD-35エンジンは2023年に検証用プロトタイプの開発を完了し、2028年に量産化される可能性があり、将来的にはCR929旅客機への搭載も準備される予定だと述べた。
同社は国産ワイドボディ機向けCJ-2000シリーズエンジンの開発も開始した。そしてこれがCR929の国産エンジンなのかもしれません。
中国は国際市場でエンジンを購入できるにもかかわらず、なぜ国産の大型旅客機エンジンを開発しているのでしょうか?
2016年、国家製造強国建設戦略諮問委員会は、国産大型旅客機エンジンが開発に成功した場合、商業分野で得られる利益を示すデータを発表しました。「今後10年間で、世界のターボファンエンジンとターボジェットエンジンの累計総需要は73,600台を超え、総額は4,160億ドルを超え、ターボシャフトエンジンの累計総需要は34,000台を超え、総額は190億ドルを超える」。同時に、「国産基幹旅客機用大型ターボファンエンジンの累計市場総需要は6,000台を超え、総額は500億ドルを超える」。
目標が4000億ドル以上、あるいは500億ドルの市場の一部を獲得することだけだとしたら、国産乗用車エンジンを開発する時間は現在非常に限られている。結局、設計、製造、検証、承認、商契約など一連のプロセスは、間違いがなくても何年もかかります。 CFM56 が市場に登場してから 7 ～ 8 年かかりました。後発の優位性があるとはいえ、国産乗用車用エンジンを一朝一夕で開発するのは不可能だ。言い換えれば、中国がこの10年間で航空エンジンシェアの一部を獲得したいと思っても、得られるものは多くないだろう。
しかし、中国は依然として国産乗用車エンジンを開発する必要がある。なぜなら、製造能力を持つことと、他国に支配されることは全く異なるからだ。
呉星石氏は「COMACは主要メーカー・サプライヤーモデルではあるが、飛行制御、燃料、油圧、航空電子機器などのシステムではBサイドを選択する予定であり、エンジンシステムについても同様だ」と述べた。
上海で最初のCJ-1000AXエンジン検証機の点火が成功したことは、中国の大型および中型商用航空機エンジン製造における新たな時代の幕開けとなりました。これまで、航空機エンジンはボトルネックとなっていたが、今回、中国航空エンジン株式会社（CEC）がコア技術の研究開発を加速し、業界の主導権を握った。今後、役Aが舞台に出演できない状況が発生した場合、役Bがすぐに問題を解決します。もし国産の大型旅客用エンジンがいつの日か国際市場に受け入れられるようになれば、その意義はC919やCR929が航空会社に就航するのと同等以上のものとなるだろう。
一歩ずつ登る
CJ-1000AXは中国のAECC商用飛行機公司によって開発され、直径1.95メートル、長さ3.29メートルである。このエンジンは、ファン/ブーストステージ、コアエンジン、低圧タービン、アクセサリドライブケーシングアセンブリなど、約 35,000 個の部品で構成されています。上海でのCJ-1000AXの点火成功は、中国の大型旅客機エンジン産業が熾烈な国際競争に突入しようとしていることを意味する。
中国の大型旅客機エンジンといえば、1979年に完成した国産のWS-8エンジンを思い浮かべる人も多いだろう。 WS-8エンジンは上海で開発されました。国産大型航空機Y-10のエンジンとして、かつてはY-10の「心臓部」の一つであった。北京、ウルムチ、鄭州、合肥、広州、昆明、成都、ラサなどの都市に飛行し、合計130回のテスト飛行と170時間の飛行時間を達成し、その性能は設計指標に達している。
しかし、Y-10のキャンセルに伴い、WS-8プロジェクトもキャンセルされました。これには多くの理由があるが、根本的な理由は、使用可能な航空機とエンジンを製造できたとしても、それを商業的に利用すれば利益が得られるわけではないということだ。あっという間に20年が経ちました。国産大型旅客機C919プロジェクトの発足により、国産大型機に「中国の心」を搭載し、国産航空エンジンサプライヤーを育成することが当然となった。
2009年1月18日、中国航空工業集団、上海タバコ集団有限公司、上海電気（集団）公司、上海国勝（集団）有限公司が共同出資し、中国航天科技集団商用航空機エンジン有限公司（略称「中国航天科技集団商用航空機エンジン有限公司」）を設立しました。 C919に搭載する海外のエンジンメーカーを選定する一方で、国内の大型旅客機エンジン検証機プロジェクトも立ち上げられ、着実に前進し始めた。
2013年に、プロジェクトは概念設計段階から予備設計段階に移行しました。 2016年7月4日と5日、工業情報化部は上海で大型旅客機エンジン検証機プロジェクトの予備設計審査および詳細設計段階への移行会議を開催した。中国工程院院士の劉大祥氏が委員長を務める審査委員会は、2日間にわたる慎重な質疑と審査を経て、大型旅客機エンジン検証プロジェクトの予備設計段階は基本的に完了し、7,800枚以上の設計図と2,700件の技術報告書が作成され、423件のコンポーネントシステムテストが完了し、テスト結果に基づいて2,300件以上の設計図が最適化され、500件以上の技術報告書が更新されたと結論付けました。エンジンの全体的な技術ソリューションは合理的かつ実現可能であり、設定された目標を達成し、詳細設計段階に入ることができます。
AECCは2016年12月、中国商用飛機集団有限公司とC919航空機シリーズの動力ユニットに関する意向書を締結し、C919航空機の国内動力ユニットプロバイダーとして正式に承認されました。
AVICは2017年4月、国産大型航空機向け唯一の国産動力装置であるCJ-1000Aプロジェクトの耐空性確認作業に関する連絡書を中国民用航空耐空認証センターに提出した。
それから半年以上経った2017年12月に、CJ-1000AXの初号機が組み立てられました。 2018年3月30日、上海臨港組立テストベンチでのデバッグ作業がすべて完了しました。 4月3日に事前試験審査を通過し、専門家代表から出された意見や提案をすべて実施した後、初めて点火され、一発で成功した。
研究開発の過程で、AECC中国商用航空機エンジン株式会社は、チタン合金製の幅広弦高中空率ファンブレード、アルミニウム合金製の大型薄壁ファン格納ケース、3Dプリントされた燃焼室燃料ノズルなど、いくつかの重要な試作技術で画期的な進歩を遂げました。先日、最初の点火に成功し、さまざまなコンポーネントと関連システムの機能と互換性が検証されました。その後、エンジン全体の予備的な性能テストが実施される予定です。
AECCは、2013年以前の概念設計段階から、今日の点火成功、そして機体全体の予備性能試験の開始に至るまで、「メーカーとサプライヤーの主力」開発モデルを踏襲し、国内外のサプライヤー資源ネットワークを積極的に拡大し、中国航天研究所上海支所を拠点として産学研連携イノベーションシステムを構築してきました。現在、中国の商用航空エンジン業界には、製品の研究開発、製造、原材料、実験テストなどの分野を網羅する110社を超えるグローバルパートナーが関与しています。
AECCが世界に溶け込むことで、将来的には海外の航空機メーカーへのサプライヤーとなることは可能でしょうか？この時点で、すべてが可能です。
出典：新民週刊
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この投稿は Little Soft Bear によって 2017-9-19 09:52 に最後に編集...
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