美中軍民用飛機製造工業的爭霸戰─貿易戰（28）
作者：陳華夫
自從2020年3月的拙文世界霸主波音公司由盛而衰的啟示錄─貿易戰（2）發表後，波音公司與法國的「空中巴士」（Airbus）世界前兩大商用飛機製造商共累積了數百架已生產但尚未交付的飛機：波音庫存中包括462架商用飛機，其中423架是因為墜機事件而遭停飛的737 Max與39架其它型號飛機，「空中巴士」則是累積166架庫存。這顯示了，新冠疫情不僅重創全球航空旅遊業，也沒放過全球飛機製造商。
同樣的，「中國商飛」的C919也遭重重困難，這款以「空中巴士」A320neo和波音323MAX為競爭對手的中短程窄體單通道客機自從2017年5月試飛後，共生產了6架試飛機，官方宣布明年（2021年）將交付首家用戶─中國東方航空公司。
美國「戰略與國際問題研究中心」的甘思德說：「人們在談論中國公司面臨的挑戰時，會說到華為等公司因為依賴重要的半導體而面臨的挑戰。而在航空領域，中國在飛機部件和組裝上（對西方）的依賴（比華為對西方的依賴）更強。」
C919使用的LEAP-1C發動機由美國通用電氣和法國賽峰公司合資的CFM國際公司研發生產。 CFM在2015年7月向「中國商飛」交付了第一架LEAP-1C發動機。
（資料來源：渦輪扇發動機─維基百科）
中國商用及軍用飛機的「渦輪扇發動機」（Turbofan Engine），長久以來都是被西方卡脖子的短板軟肋。「渦輪扇發動機」在傳統的「渦輪噴射發動機」上，安裝了一具「渦輪帶動的風扇」和一個「外涵道」。「渦輪風扇」轉動壓縮空氣，經壓縮的空氣分為兩股氣流：（1）外股氣流（經「外涵道」）平行流動，經噴管直接排出，產生推力；（2）內股氣流與普通噴氣發動機一樣，經過（「內涵道」）壓氣機、燃燒室和渦輪之後由噴管排出。外股氣流量與內股氣流量之比稱為「涵道比」或「流量比」（bypass ratio）。
1950年代的第一代「渦輪扇發動機」，「涵道比」約為1左右，以美國的JT3D發動機為代表，其「推重比」（TWR (Thrust-to-weight ratio)）在2左右。1970年代的第二代「渦輪扇發動機」，「涵道比」則高達到5～8，以美國的F100、F110、F404，歐洲的RBl99、M88-3，蘇聯的RD-33和俄制AL-31發動機為代表，其「推重比」在8左右。1990年代以後的第三、四代渦扇發動機的「涵道比」更高，在7～10之間。以美國的F119和歐洲的EJ200發動機為代表，「推重比」已達10以上，其中F119裝備了F-22戰鬥機，EJ200裝備了“颱風”戰鬥機。
到了21世紀的第五代航空發動機，以美國的F135發動機和英、美聯合研製的F136發動機為代表，「推重比」為12～13，其中F135發動機裝備在F-35 戰鬥機上。2010年以後，依靠其強大的技術研發能力，美國已經開展第六、七代航空發動機預計「推重比」將達到20以上。
現今的第五代戰鬥機只有4款：美國的F-22、F-35、俄國Su-57、及中國殲-20。其中Su-57逆蹤隱身能差，F-35巡航速度、最大航程較小，只適合近距離作戰。F-22的全面性質最佳，逆蹤隱身比殲-20強，但最大航程約為殲-20的一半。（按：美國官方已稱F-22、F-35為第5代，但部分媒體依然稱為第4代。）
美國自二次世界大戰起，造船工業與飛機製造工業都是世界霸主。到2020年的今目前中國的造船工業比起美國毫不遜色（詳見拙文美中軍民用造船工業爭霸戰─貿易戰（27）），但飛機製造工業則落後不少，例如中國最先進的第五代隱形殲20戰機的初期版本，是採用第二代「渦輪扇發動機」的俄制AL-31發動機（「涵道比」：0.59，「推重比」：7.87，最大推力：13噸）。此發動機原來是為1970年代的第四代戰機蘇27配套研發的，完全沒法與F-22戰機的F-119-PW-100發動機（最大推力：17噸）及F-35的F135發動機（最大推力：23噸）競爭。
但最新生產的殲20的發動機尾噴口採用了鋸齒化隱身處理，和以往的尾噴口有明顯的區別，這意味著殲20已經開始換裝中國自產的WS-10B發動機（「推重比」：7～9），雖然WS-10B也僅是第三代大推力發動機，但是相較俄制AL-31發動機及太行B發動機，最大推力提高到了14.5噸， 但最大推力仍遠遠落後美國。
目前殲20的脈動生產線類似汽車流水化自動生產線，通過精益生產流程，導入機械自動化，大大節省生產時間，一條脈動生產線可年產12-14架殲20。以現有3條線計算，年產能大概在36-42架殲20。但F-35戰機目前每年是134架，並且按照「諾克希德馬丁」的規劃，F35的產量將達「一天一架」的365架/年。
據美國外交雜誌《外交政策》的報導，每生產一架F-35戰機，需要920磅（約418.2公斤)稀土材料（詳細，請看拙文「石油時代」翻篇與「稀土時代」崛起的啟示錄─貿易戰（26）），所以365架/年的F-35產量，每年就需要153噸的稀土材料(rare earths)。
但中國稀土礦藏占世界86.3%，掌握了美軍武器所需的稀土產品和材料，除了F-35戰機的生產需要稀土材料，每艘弗吉尼亞級核潛艇需要9,200磅（約4.2噸)，並且，戰斧導彈，制導系統和噴氣發動機都需要使用17種不同稀土元素中的某些元素的合金和特殊產品的不同組合。（詳細，請看拙文「石油時代」翻篇與「稀土時代」崛起的啟示錄─貿易戰（26）、美中彈道導彈之異地異時攻擊的爭霸戰─科技與智慧（6）、及美中「量子科技」爭霸戰─科技與智慧（8））。
川普總統怕被中國掌握的稀土材料，卡脖子，已於兩天前（2020/9/30日）簽署行政命令，宣布美國礦業面臨國家緊急狀態，指示內政部援引「國防生產法」加速礦區開發，支持國內供應鏈，以擴大美國國內的稀土開採，並降低對中國大陸的依賴。(請看中國壟斷了世界的稀土產業——高科技生產的關鍵素材。隨著中美關係急劇惡化，西方開始嘗試繞開中國，建立新的稀土供應鏈。）
結論：美國目前在飛機製造工業，尤其在發動機這塊是遙遙領先，是世界霸主。但今後要繼續保持世界霸主的地位，得先妥善解決稀土材料供應鏈的棘手問題。而中國要想縮短美國霸主的領先差距，則需更加提升「渦輪扇發動機」（Turbofan Engine）的研發。
中美俄戰鬥機發動機推力對比：美國13噸，俄18噸，中國是多少
肺炎疫情：飛機製造商空中客車宣佈全球裁員計劃- BBC News