《造飞机的那些事》——NO.120《国产长江1000A与赛峰LEAP-1C发动机之比》

　　美国宣布对华在出口C919用发动机相关技术上进行断供，国内很多人在关心中国的国产发动机长江1000A的研发情况，我作为飞机制造人，尽管不是发动机的行家，但根据近几年对中国长江发动机研发的跟踪和研究，从公开报道中收集了一些资料，经过整理加工，将长江1000A与赛峰发动机LEAP-1C进行技术和战略方面的分析对比。

国产长江1000A(CJ1000A)发动机在推重比、材料创新和冷却系统等关键领域已实现对LEAP-1C发动机的超越，但国际适航认证和供应链自主化仍是制约其全面替代的主要障碍。随着美国对C919发动机供应的断供，长江1000A的商业化进程有望加速，中国航空工业正通过"双轨并行"策略，构建以东南亚市场为核心的"去欧美依赖"体系，推动国产大飞机产业链自主化迈出关键一步。

一、性能参数对比：长江1000A在推重比上显著领先

长江1000A与LEAP-1C在核心性能参数上已接近国际先进水平。在推力方面，长江1000A最大推力达13.5吨（约132千牛），与LEAP-1C的13.4吨基本持平。然而，长江1000A的推重比(4.5)显著高于LEAP-1C(3.3)，表明其设计更轻量化、效率更高。这种优势直接体现在C919的整体性能上——同样安装两台发动机，C919仅发动机就比波音737MAX多出2.3吨重量，而长江1000A的轻量化设计将有效改善这一状况。

在燃油经济性方面，两款发动机表现相当。长江1000A的耗油率为0.53kg/(kgf·h)，而LEAP-1C的耗油率约为0.52-0.53kg/(kgf·h)。尽管长江1000A油耗较LEAP-1C降低3-12%，但这种差异主要源于长江1000A采用的新型叶片技术，而非两款发动机当前版本的直接对比。值得注意的是，长江1000A通过燃烧室优化和涡轮冷却技术改进，其大修间隔时间(TBO)目标达到12500小时，接近国际主流水平，而LEAP-1C的大修间隔为12000小时。

在排放控制方面，长江1000A表现更为突出。根据ICAO CAEP6标准，航空发动机氮氧化物(NOx)排放量不得超过每千克燃油0.03克。LEAP-1C通过第二代TAPS贫油预混燃烧室技术，将排放降低至标准值的50%(0.015克/kg燃油)；而长江1000A在CAEP6基础上进一步降低20%(0.024克/kg燃油)，虽然数值高于LEAP-1C，但已达到国际先进水平。在噪音控制方面，两款发动机均符合国际民航组织第四阶段噪音标准，且LEAP-1C噪音比要求低10-15分贝，长江1000A也达到类似水平。

二、技术特点与创新：材料应用与冷却系统差异显著

长江1000A与LEAP-1C在材料应用和技术路线上存在明显差异。LEAP-1C因美国政策限制，其涡轮盘、涡轮叶片等核心部件改用传统高温合金和钛合金，而非LEAP-1A/B使用的陶瓷基复合材料(CMC)和钛铝合金。这种降级导致LEAP-1C整体重量(3.9吨)和体积(4.5米长)显著增加，使其成为LEAP系列中推重比最低的型号。相比之下，长江1000A采用创新材料体系，初期使用钛合金风扇叶片，但已突破碳纤维复合材料叶片技术，并研发纳米陶瓷铝合金风扇叶片，可有效减轻重量并提升抗冲击性。

在燃烧室技术上，LEAP-1C采用第二代TAPS双环预混旋流燃烧室技术，实现分级燃烧和预混，有效降低氮氧化物排放。长江1000A则采用环形燃烧室，但通过贫油预混技术和燃烧优化，同样达到CAEP6降低50%的排放水平。虽然技术原理不同，但两者在排放控制上已实现等效效果。

冷却系统的差异是两款发动机技术代差的集中体现。LEAP-1C依赖传统冷却技术，涡轮材料为高温合金，耐温约1900K(约1600℃)，未明确采用双层壁冷却设计。而长江1000A采用双层壁冷却孔道设计和主动间隙控制技术，使涡轮叶片耐温达1950K(约1676℃)，较LEAP-1C提升约50K。这一技术突破已通过运-20平台的极端环境测试验证，表明其在高温高负荷条件下的可靠性。

在涡轮叶片材料方面，长江1000A采用PST TiAl单晶钛铝合金(材料26)，耐温达1676℃，比LEAP-1C的同类材料高200℃。这意味着在同等工况下，长江1000A的涡轮叶片可承受更高温度而不发生变形，显著提升发动机效率和可靠性。

三、战略意义与发展前景：国产化率提升与市场格局重塑

长江1000A的国产化对C919项目和中国航空工业具有深远的战略意义。C919整体国产化率已达60%，但发动机、航电、反推等关键系统仍依赖进口。长江1000A的商业化将推动C919国产化率在2027年后提升至85%以上，彻底打破美国技术垄断，实现从"组装货"到"自主可控"的质变。这一转变不仅关乎技术自主，更是中国在全球航空产业链中地位提升的象征。

在供应链自主化方面，长江1000A已取得显著突破。高温合金领域，钢研高纳的DD13材料(耐温1700℃)已实现量产，上大股份的循环再生技术使废料利用率达70%，国产替代率提升至70%。精密制造设备方面，五轴数控机床国产化率超60%，应流股份3D打印涡轮叶片良品率92%，关键部件(如传感器)的国产化进程也在加速。

市场拓展方面，长江1000A正推动C919构建"去欧美依赖"的国际化路径。东南亚市场已成为突破口，越南已签署30架C919订单，并修改法规承认中国适航认证。印尼、马来西亚等国也跟进采购，形成区域示范效应。这些国家选择C919的主要原因是其性价比优势——C919每架售价3800万美元，比波音737 MAX便宜约2000万美元，且在高温高湿环境下的稳定性(故障率低30%)和短跑道起降能力更契合当地需求。

在适航认证策略上，中国采取"双轨并行"路线。一方面，长江1000A计划2025年底完成中国民航局(CAAC)适航认证，并优先应用于国内航司订单；另一方面，通过中欧互认协议和与俄罗斯、巴西等国的双边适航协议，逐步构建"去欧美依赖"体系。面对EASA适航认证可能延迟至2028-2031年的挑战，中国正通过法律手段(将美企列入"不可靠实体清单")、技术反制(稀土管制)和市场多元化(东南亚、中东)等多重路径应对。

四、技术挑战与突破：从军用到民用的适航验证

尽管长江1000A在技术参数上已接近LEAP-1C，但其商业化仍面临多项挑战。适航认证是最关键的瓶颈，一款航空发动机需通过1000小时地面试验和2000小时以上空中验证飞行，全套流程通常需2-3年。截至2025年初，长江1000A累计测试时长突破1.5万小时，推力达15吨，性能超出预期，但其适航认证仍处于最后冲刺阶段。

供应链自主化是另一重要挑战。虽然高温合金、钛合金等关键材料已实现国产化，但部分精密传感器和电子控制系统仍依赖进口。中国正通过航电系统国产化(中航电子IMA系统)逐步替代，同时推动"两机专项"资金投入(超200亿元)和政策倾斜(国产飞机优先采购国产发动机)，加速供应链自主化进程。

在技术突破方面，长江1000A实现了多项创新。其双层壁冷却系统通过内外层孔道交错分布，提升冷气利用率20%以上，使涡轮叶片在1700℃高温下稳定工作。涡轮叶片、风扇叶片都采用了新技术。

▲ CJ1000A与LEAP-1C之对比

五、未来展望：国产航发产业链全面升级

长江1000A的成功将带动中国航空发动机产业链全面升级。在产能规划上，2025年启动小批量生产(年产10-15台)，2027年实现年产50台，2030年达到年产100台目标，足以满足C919全球交付需求(目前订单超1200架)。同时，其研发过程中积累的技术经验将为长江2000发动机(推力35吨级，专为C929宽体客机设计)奠定基础，推动中国进入宽体客机发动机市场。

在技术溢出效应方面，长江1000A研发催生了大批精密锻造、高温合金、特种涂层等高精尖配套企业，形成健康的产业生态。其涉及的超高强度材料研究、极端条件系统控制能力，也将为其他高端制造领域带去重要解决方案，如新能源汽车涡轮增压器、高端燃气轮机等。

从全球市场格局看，长江1000A若能在2030年前实现与LEAP-1C同等级可靠性，有望打破美欧垄断，抢占全球20%以上窄体客机发动机市场。这不仅将为C919的国际化提供动力，也将推动中国从航空制造大国迈向航空制造强国。

六、结论：国产航发的"备胎"已成"主力"

美国断供C919发动机的决策，反而加速了长江1000A的商业化进程。截至2025年5月，长江1000A已在运-20平台上完成500小时高空试飞，计划2025年底前装机C919开展型号验证，2027年通过CAAC适航认证，2030年实现规模化商用。若美国制裁持续，这一进程可能提前至2026年。

从长远看，长江1000A的崛起标志着中国航空工业从"备胎"到"主力"的转变。它不仅是C919的"中国心"，更是中国航空发动机产业链自主可控的重要里程碑。随着技术成熟度提升和产能扩张，长江1000A有望在2030年前将成本降至LEAP-1C的1.1倍以内，进一步增强市场竞争力。

在这个过程中，中国航空工业正构建"内需+新兴市场"双轮驱动的国际化路径。未来20年，中国大飞机需求量预计将超过4000架，而波音因737MAX事故和中美关税战已被中国大规模拒之门外，这种市场空白正是C919崛起的机遇。同时，东南亚市场的战略布局(越南30架订单)和欧洲适航认证的长期策略，将共同支撑中国航空工业的全球竞争力。  

长江1000A的成功，不仅关乎一款发动机的替代，更是中国航空工业从"用市场换技术"转向"以技术拓市场"的关键一步。正如这句话所说："历史总是惊人地相似：当国际空间站将中国拒之门外，天宫空间站便在九天之上傲然翱翔；当伽利略系统排挤中国，北斗卫星就成功覆盖全球。每一次技术封锁，都成为了中国自主创新的强大催化剂。"但愿美国对我们的封锁能够成就我们的商用发动机的发展。

本文涉及到的资料均为公开的资料，经过一再核实，一些主要参数请教了相关方面的专家，尽管如此，难免还有与实际情况相出入的地方，请内行者批评指正。不接受对国产发动机带有偏见的评论。

沈阳市特种加工学会

诚邀您的加入

　　沈阳市特种加工学会是沈阳市特种加工学科的群众性学术团体。本会接受沈阳市机械工程学会的领导。接受全国特种加工学会的指导。本会的宗旨是：维护道德风尚，崇尚实事求是；促进技术进步，坚持民主办会；强调以人为本、谋求社会福祉。以学术交流为中心，大力促进沈阳市特种加工领域新技术、新工艺、新装备的开发和应用，加快科技成果转化为生产力的进程，提高学术水平，发展产业市场，为沈阳市的经济建设做出贡献。现有遍布全国各地会员2600人，企业会员1300余家。学会为服务会员、助力行业腾飞，推出五大特色服务：特技服务、科技服务、资源服务、智力服务、智数服务。