航空發(fā)動機一直是中國航空業(yè)的痛點，實現(xiàn)航空發(fā)動機的國產(chǎn)化，填補國產(chǎn)航空發(fā)動機的短板，一直是行業(yè)內(nèi)有志之士不斷努力的目標。
在本屆珠海航展上，致力于航空發(fā)動機研發(fā)的宗申航發(fā)，就帶來了這樣的解決方案，隨著其所研發(fā)的重油及汽油航空活塞發(fā)動機的上市，國內(nèi)航空活塞發(fā)動機的空白將被填補，尤其是在無人機航空動力和通航方面，將打破國外的壟斷。
做航發(fā)源于宗申的底蘊
2014年開始，宗申航發(fā)開始項目化運行，2016年9月正式注冊，第一期累計投入資金1.5億，后期將進一步追加投資，這樣的大手筆，讓這個國內(nèi)首家以民營為主體成功自主研發(fā)航空發(fā)動機的創(chuàng)新型企業(yè)的身份顯得格外引人注目。
宗申航發(fā)全稱為重慶宗申航空發(fā)動機制造有限公司，系重慶宗申動力機械股份有限公司的獨資子公司，致力于航空發(fā)動機設(shè)計研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售和售后服務(wù)于一體，主要為工業(yè)級以上無人機和旋翼、固定翼的通航飛機等航空飛機器提供動力裝備。
宗申航發(fā)總經(jīng)理周丹/圖 來源宇辰網(wǎng)
之所以能在短時間內(nèi)做出這些核心的動力裝備，離不開母公司宗申動力雄厚的工業(yè)基礎(chǔ)，用宗申航發(fā)總經(jīng)理周丹的話說，“以前是做小面的，現(xiàn)在是做拉面，鍋碗瓢盆油鹽醬醋其實都有。”這是宗申航發(fā)的底蘊，宗申各類發(fā)動機每年銷售數(shù)百萬臺，“我們對內(nèi)燃機的運行機理積累了大量的工程經(jīng)驗。”周丹說，相對于渦槳、渦軸、渦扇，對于活塞式航空發(fā)動機，宗申航發(fā)顯然擁有自己的話語權(quán)，對于公司來說，不過是將以前在地上跑的、水里游的，拓展到空中飛的，“只是使用環(huán)境稍微特殊一點，針對這些特殊性做一些改進，基本就可以匹配。”
周丹坦言，宗申最開始做航發(fā)，是因為有國家項目，前后用了8個月的時間完成。任務(wù)完成以后，基于國內(nèi)在該市場的空白狀態(tài)，就干脆一鼓作氣成立了公司專門來運作。通過近兩年的運行，公司已經(jīng)在無人機方面累積了很多的經(jīng)驗，其中包括為彩虹和翼龍系列無人機提供動力和動力總成，“飛機涉及到很多諸如飛發(fā)匹配（飛機跟發(fā)動機匹配）、槳發(fā)匹配（螺旋槳與發(fā)動機匹配），每一個匹配都是一個學(xué)科，都要非常豐富的經(jīng)驗，做大量的試驗。如果主機廠做這些事情，會覺得很吃力，花費很多精力和人力，迫切地需要有專門的航空發(fā)動機公司提供動力匹配、定制化開發(fā)、以及后期售后保障服務(wù)。”
航空發(fā)動機智能健康管理系統(tǒng)/圖 來源宇辰網(wǎng)
周丹說，在這個過程中，一方面公司可以把發(fā)動機的能力構(gòu)建起來，將航發(fā)做的越來越扎實，同時也可以把附加值做得越來越高，越來越專業(yè)，通過積累經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，可以更好地分析發(fā)動機的狀況，不斷地建立標準規(guī)范，這樣的結(jié)果就是發(fā)動機越來越健康。“我們現(xiàn)在在做發(fā)動機健康管理系統(tǒng)，發(fā)動機是很復(fù)雜的系統(tǒng)，需要隨時監(jiān)控，保證它處于一個比較良好的狀態(tài)，等到出了問題就來不及了，而提前預(yù)防需要大數(shù)據(jù)，需要標準，需要專家?guī)臁?rdquo;
國產(chǎn)航空活塞發(fā)動機一直比較薄弱
相對于歐美對于活塞發(fā)動機廣泛的群眾基礎(chǔ)，活塞發(fā)動機在中國一直基本是空白。直到2000年，一些大中型無人機開始涌現(xiàn)，比如翼龍、彩虹等，這種無人機要求的最大特點是省油，在空中停留時間長，一般飛行在200公里每小時，只有活塞發(fā)動機油耗能夠滿足這種需求。而在國外，隨著二戰(zhàn)結(jié)束，美國歐洲很多飛行員退役，開始玩通航小飛機，這類飛機的生產(chǎn)離不開活塞發(fā)動機生產(chǎn)廠家，比如萊康明。就這樣，因為很多飛行員的需要，通航在美國發(fā)展起來，慢慢地萊康明也有了市場?？陀^地說，美國和歐洲的機場也很多，很方便通航飛行，同時，這樣的模式也意味著通過老帶新，會培養(yǎng)很多飛行員，但中國目前還沒有這樣的群眾基礎(chǔ)。
國內(nèi)航空活塞發(fā)動機發(fā)展緩慢的一個重要原因就是配套供應(yīng)體系不夠健全，包括配套供應(yīng)商的零部件生產(chǎn)能力、交付進度、航空發(fā)動機質(zhì)量意識等，這同時也是影響航空活塞發(fā)動機產(chǎn)業(yè)化和質(zhì)量一致性的關(guān)鍵。宗申航發(fā)從早期C115研制開始，就致力于構(gòu)建國內(nèi)航空發(fā)動機完備的配套供應(yīng)，目前已形成了有50多家合格供方的完整供應(yīng)鏈體系，為公司系列航空動力產(chǎn)品的批產(chǎn)化能力和質(zhì)量一致性奠定了堅實基礎(chǔ)。
宗申航發(fā)目前擁有員工140余人，人員涵蓋發(fā)動機總體設(shè)計、發(fā)動機整機裝調(diào)、性能測試、質(zhì)量控制、適航認證等多個領(lǐng)域。目前已先后獲得國家專利32項，其中發(fā)明專利3項，實用新型專利29項，公司航空發(fā)動機生產(chǎn)流水線按照標準工業(yè)4.0進行規(guī)劃設(shè)計，被評為重慶市智慧工廠。經(jīng)過多年的積累，軟硬件的投入，被評為“航空活塞發(fā)動機重慶市重點實驗室”。
C115H航空發(fā)動機/圖 來源宇辰網(wǎng)
總經(jīng)理周丹表示，宗申航發(fā)的定位是：
先軍后民：先軍用后民用，軍用是剛需，國家需要自主可控。
先修后賣：目前市面上有很多國外發(fā)動機或其他發(fā)動機，宗申航發(fā)可以做修理，包括大修保養(yǎng)，可以幫助客戶安全使用，在修理過程中也可以積累經(jīng)驗，便于產(chǎn)品改進。
先發(fā)動機后其他：先圍繞發(fā)動機+，包括發(fā)動機健康系統(tǒng)，逐步地幫客戶匹配好，發(fā)動機運行過程中，需要隨時監(jiān)控，保證它的狀態(tài)良好，讓客戶放心安全的使用。
圍繞先軍后民、先修后賣、先發(fā)動機后其他，來逐步一點一點地做扎實做精，“我們的目標是做提供航空活塞發(fā)動機動力的總成服務(wù)商。”周丹表示，目前宗申航發(fā)主要是瞄準400馬力以下的航空活塞發(fā)動機，選一到兩個比較有代表性的發(fā)動機來突破，比如其明星產(chǎn)品C145、C08H。但在做發(fā)動機產(chǎn)品的同時，也要順便把公司的能力構(gòu)建起來，比如質(zhì)量、采購、供應(yīng)鏈這些軟實力，沒有這些軟實力，就沒法持續(xù)保障，這就是為什么要構(gòu)建全方位能力的原因，因為不能有短板。
“活塞發(fā)動機有著很強的生命力，從無人機方面講，它會有越來越廣泛的用途，隨著電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，無人機偵查、衛(wèi)星中繼、運輸物流都需要它，因為成本低、安全；第二是通航，無論是飛行愛好者的需求還是交通運輸?shù)陌l(fā)展剛需，都迫切需要優(yōu)質(zhì)的活塞發(fā)動機。”周丹表示，它希望宗申航發(fā)將來能夠做成一個小而精的企業(yè)，在某個細分領(lǐng)域做得比較精致、經(jīng)典，做細分領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，“對我個人來講，喜歡做有挑戰(zhàn)性的事情。”周丹告訴記者，這次珠海航展世界各地的客戶都到宗申航發(fā)的展臺咨詢，這說明市場擺在那里，這些訴求需要去滿足。
做航發(fā)就是在跑馬拉松
目前，國內(nèi)已有不少活塞發(fā)動機廠商，比如隆鑫、航瑞、蕪湖鉆石等，這些公司里，有些是自己研發(fā)，有的是在歐美買發(fā)動機公司來實現(xiàn)國產(chǎn)化，當(dāng)然，還有老牌外資企業(yè)，競爭開始變得激烈。
不過對于目前的態(tài)勢，周丹表示這種競爭對行業(yè)來講將會起到發(fā)展和促進作用，大家都在做這個，說明當(dāng)初宗申航發(fā)的選擇是正確的。“這件事拼的是內(nèi)功，跑的是馬拉松，而不是誰比誰快，賺快錢，它是一個持續(xù)性的事情。”換句話說，因為競爭對手的存在，無論是人才、供應(yīng)鏈、行業(yè)標準等都有促進作用，如果沒人來做這件事情，這個行業(yè)就永遠發(fā)展不起來。
宗申航發(fā)珠海航展團隊/圖 來源宇辰網(wǎng)
據(jù)了解，未來十年，活塞發(fā)動機累計需求總量將超3.3萬臺，占60%以上通飛動力市場，總價值約30億美元，而低空空域的開放也將進一步刺激通用飛機對渦軸、活塞等發(fā)動機的需求量。
目前，宗申航發(fā)的產(chǎn)品包括：
1
重油系列航空發(fā)動機
1、C08H/C12H航空活塞發(fā)動機
系宗申航發(fā)自主研發(fā)的8馬力/12馬力雙缸二沖程水平對置航空重油活塞發(fā)動機，凈重4.2kg，最低燃油消耗量280g/kW.h，巡航燃油消耗量320g/kW.h，排量100ml,采用了缸頭、缸體風(fēng)冷的冷卻方式，能在-20℃的環(huán)境下一鍵啟動。
C08H/圖 來源宇辰網(wǎng)
C08H/C12H發(fā)動機主要應(yīng)用于30公斤至60公斤級固定翼無人機、垂直起降復(fù)合翼無人機、旋翼機，應(yīng)用場景包括長航時艦載情報偵察、長航時邊海防巡邏、森林消防監(jiān)測等。
2、C115-HT航空活塞發(fā)動機
C115-HT發(fā)動機是宗申航發(fā)自主研發(fā)的115馬力四缸四沖程水平對置的高原版航空活塞發(fā)動機，具有良好的高空適應(yīng)性，配備了廢氣渦輪增壓器和中冷器，最大起飛高度為5000米，臨界增壓高度為8000米，最高使用高度為10000米。
C115-HT發(fā)動機能夠滿足彩虹無人機、翼龍無人機、天翼無人機、旋翼機以及無人直升機的使用需求，應(yīng)用場景包括軍事偵察、邊防巡邏、實體打擊等。
2
汽油系列航空發(fā)動機
1、C145航空活塞發(fā)動機
C145發(fā)動機是宗申航發(fā)自主研發(fā)的145馬力四缸四沖程水平對置航空活塞發(fā)動機，功率106.6kW，凈重80kg，最低燃油消耗量285g/kW.h,排量1417ml,采用了缸頭、缸體水冷的冷卻方式，配備了廢氣渦輪增壓器和中冷器，最大起飛高度為4000米，臨界增壓高度為5500米，最大使用高度大于8000米。可應(yīng)用于600kg-1.5t級無人機，例如翼龍無人機、彩虹無人機、天翼無人機、旋翼機以及無人直升機，應(yīng)用場景包括軍事偵察、邊防巡邏、實體打擊及安全監(jiān)測等。
C145航空發(fā)動機/圖 來源宇辰網(wǎng)
2、C20航空活塞發(fā)動機
C20是宗申航發(fā)自主研發(fā)的一款20馬力雙缸水平對置航空活塞發(fā)動機，凈重17kg，最低燃油消耗率500g/kW.h，排量342ml，采用了缸頭、缸體風(fēng)冷的冷卻方式，功重比達1.17kW/kg，在槳葉直徑為1.25m時，提供的最大靜推力為100kg。
活塞發(fā)動機/圖 來源宇辰網(wǎng)
C20發(fā)動機主要應(yīng)用于單雙人動力傘、農(nóng)林植保機及三角翼，應(yīng)用場景包括單雙人動力傘娛樂飛行、噴灑農(nóng)藥等。
3
航空螺旋槳
宗申航發(fā)自主研發(fā)的兩款直徑分別為1830mm、1870mm的電動變距推力螺旋槳ZP1780和ZP1870，產(chǎn)品變距范圍為+12°~+36°，最大轉(zhuǎn)速為2500rpm，可滿足飛行器不同的飛行工況；槳葉采用碳纖維復(fù)合材料制作，槳葉、變距機構(gòu)以及其余附屬配件都采用輕量化設(shè)計，在保證足夠安全裕度、滿足環(huán)境適應(yīng)性的同時，，在標準大氣壓下2400r/min時能提供不低于250kg和300kg推力。
航空螺旋槳/圖 來源宇辰網(wǎng)
目前，ZP-1830已經(jīng)完成在某大型無人機的飛行試驗。
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