民航货架化产品如何反哺军用航空业？

出品：科普中国

制作：旋钮工作室

监制：光明网科普事业部

在去年12月，也就是美国空军正式提出B-52轰炸机的下一步延寿计划之后，美国著名航空发动机制造商普拉特-惠特尼公司（下文简称普惠）在近日首次公开了适用于延寿计划的发动机升级方案。当然，旗下军民成熟货架产品众多的普拉特-惠特尼并没有为“同温层堡垒”再专门研制一款新发动机，而是提出将成熟的PW815小涵道比涡扇发动机在稍加改造之后直接应用于B-52的延寿计划。

图为采用PW815发动机作为动力的通用MQ-25无人加油机。（来源：美国海军）

在此之前，PW815系列发动机是享誉全球的“湾流”G500/600商务机的动力系统，另外在近期热度颇高的美国海军MQ-25无人加油机选型当中，通用原子动力的参选方案也采用了PW815作为其动力的解决方案。

那么，诸如PW815之类成熟的民用航空发动机为何能中军机和军方的“法眼”？在军机研发和制造成本日渐提高的今天，民用航空制造业又如何完成对军用航空业的反哺？

多就是好：民用航发“参军”的最大优势

事实上，美国空军早在上个世纪八九十年代就曾经想为B-52“换心”，使其在油耗经济性和可维护性方面更上一个台阶。不过，当时的备选方案不是典型的大涵道比大推力发动机，就是适用于战斗机的小涵道比发动机，二者都不是能令美国空军首肯的选择，因为前者需要部分修改B-52的机翼结构、气动布局和短舱设计，而后者价格昂贵，并不能比B-52当时装配的TF-33发动机更有成本优势。

实际上，TF-33这个代号听起来陌生，但若提起它的另一个名字JT3D，那就可谓是如雷贯耳了。这一款经典民用涡轮风扇发动机由于装配在波音707、道格拉斯DC-8等知名民航机型上，所以拥有恐怖的存量——其制造数量达到了8500台，以至于美国空军现役的大量E-3预警机、KC-135加油机到今天都不需要订购大量替换用零部件，只消从退役的民机上“拆件”即可满足后勤需求。

图为试验TF-39（为C-5“银河”运输机设计）航发的B-52。可见改造幅度和变化之大。（图源：wikipedia）

如此之大的存量，自然就在无形之中降低了TF-33的维护成本。同样的，随着湾流公务机热卖被大量生产出来的PW815发动机也拥有成本低的优势，其规格也基本上和JT3D/TF-33相仿，使得B-52不需做过多改造即可适配新航发上机。

当然，在航空发动机技术发展得最为“高深”的军用战斗机小涵道比发动机领域，现有的民用货架成品航发都无法胜任战斗机严苛的使用环境：和平时飞得比较“规整”的其它军/民用航空器不同，倒飞、大过载机动等动作是战斗机的常态，而这些动作将大幅影响涡扇发动机的进气、工况等指标，因此需要专门设计制造的发动机也就不足为奇。

不过我们也必须认识到，战术战斗机仅仅只是遍及陆、海、空三军的，军用航空体系中的一个小小分支，在直升机和大型飞机领域，民用发动机的竞争力依旧是压倒性的。

华丽转身：民航客机和军用战机的无缝切换

聊到本文一开始提起的波音B-52“同温层堡垒”，那当然就不可避免地要提起波音在二战期间设计制造的传奇机型B-29“超级空中堡垒”，后者不仅是前者的祖辈，更是战略轰炸机概念的开创者。

但实际上，波音B-29的源头“1332方案”正是从“1307方案”改进而来，而1307方案便是波音307“平流层”客机的设计代号。该机是世界上首架设有全增压客舱的民航飞机，首度具备了爬升到云层上空躲避恶劣极端天气的能力。

而在战后，波音也于B-29的基础上改造出了波音377“同温层巡航者”客机，要说这一个系列是在军机和民机间“无缝切换”，那真是一点都不为过。

图为执飞大西洋航线，把邮轮送进坟墓的波音377客机。（图源：Air-Britain）

而在这之后，波音对这种“军民互补”的手法也玩得越来越熟稔：大名鼎鼎的波音747，其实原本就是与洛克希德C-5A“银河”争夺美空军大型运输机计划的失败者，在稍加改造之后便推向民用市场；KC-135/RC-135/E-3/E-8等美国空军现役的特种机平台，全部来自现代客机的开山祖师爷波音707；美国海军的下一代反潜机，在平台上也直接取自波音成熟的短程干线客机737NG。所有这些平台在当时（或之前）都是年产量至少过百的商用热门机型。由此一来，军用机项目所提供的庞大资金能为民用机的研发提供助力，而民用机的产量又能控制军用机的成本，二者可谓是“相得益彰”。