摘要：本文系统剖析了美国军事发动机在国防投资中的合同义务、研发布局、商业模式及市场竞争等态势，指出其在研发资金结构性下滑、长期竞争机制匮乏等方面的隐忧。美国国防部是发动机产业在发动机整个产品生命周期中的主要收入来源。其出资开发新材料、研究基础发动机技术，支付新发动机

长三角G60激光联盟陈长军导读：

本文系统剖析了美国军事发动机在国防投资中的合同义务、研发布局、商业模式及市场竞争等态势，指出其在研发资金结构性下滑、长期竞争机制匮乏等方面的隐忧。美国国防部是发动机产业在发动机整个产品生命周期中的主要收入来源。其出资开发新材料、研究基础发动机技术，支付新发动机设计的费用，为工业界的新发动机生产线提供资金，从工业界购买发动机，支付发动机运行维护费用，并采购零部件以维持发动机的运转。从我国角度来看，美国军事发动机产业的发展经验表明，核心技术自主可控是国家安全的重要基石，我国需持续强化航空动力领域的自主创新能力，在借鉴国际经验的同时，构建符合国情的研发与竞争体系，以应对复杂的国际安全环境。

为了评估发动机产业的健康状况和结构，审视政府投入到工业界用于发动机相关活动的资金至关重要。美国国防部的合同义务数据可通过联邦采购数据系统（FPDS）获取，这是分析这些支出的最佳数据来源。这些数据不仅有助于评估发动机行业的财务趋势，还能确定国防部资金的来源部门、资金所支持的工作类型、竞争程度、合同类型以及行业结构。

总体趋势

2018 年，美国国防部发动机合同义务总计 90.1 亿美元，达到过去 10 年的最高水平。如图 1 所示，2000 年至 2017 年期间，国防部发动机合同义务下降了 13.3%，但在 2017 年至 2018 年期间增长了 68.9%。由于这一增长，2018 年发动机合同义务比 2000 年的 61.9 亿美元增长了 46.4%。2002 年至 2007 年，合同义务一直保持在 75 亿美元以上。此后支出有所下降，但在国防总支出波动剧烈的时期，下降幅度相对较小，下一部分将对此进行阐述。2008 年至 2016 年，除了 2015 年合同义务略微降至 62.5 亿美元以下（约为 61.8 亿美元），其余年份均保持在 62.5 亿美元以上。2018 年发动机支出的大幅反弹最接近 2003 年（总计 100.2 亿美元）和 2005 年（总计 96.6 亿美元）发动机支出的峰值年份，尽管尚未超过这些年份。

图 1：美国国防部飞机发动机合同义务

虽然如图 1 所示，多年来呈现出锯齿状的模式，但这种不规则性可能是由于 F - 35 合同的记录方式所致。在军事投资组合中，如此昂贵的一个类别能保持相对稳定的状态，与其他主要类别的趋势形成了鲜明对比。下一部分将对发动机合同义务和国防合同总义务进行比较。

图 2：按类别划分的飞机发动机与总体合同义务变化

图 2 突出显示了国防合同总义务，特别是发动机合同义务自 2000 年以来的百分比变化。例如，从总体类别来看，2000 年国防合同总义务为 1893.1 亿美元，2018 年为 3645.1 亿美元，增长了 92.6%。相比之下，发动机合同义务在 2000 年为 61.9 亿美元，2018 年为 90.6 亿美元，在同一时期增长了 46.5%。在这两个类别中，图 2 还按类别细分了数据，包括研发、产品以及总金额的百分比变化。例如，图 2 显示，在观察期内，发动机研发支出显著下降。发动机研发支出在整个观察期内急剧下降了 73.7%，2010 年至 2018 年的降幅更是高达 86%，而国防合同总义务中的研发支出仅下降了 2.8%。

这种对国防合同总义务与发动机义务的比较，凸显了在观察期内两者路径的显著差异。尽管在 2000 年至 2018 年期间，国防合同总义务和发动机合同义务最终都有所增长，但它们在这一时期展现出了不同的增长和下降模式，国防合同总义务的趋势变化更为频繁和剧烈。从图 2 中可以看出，在这一时期，国防合同总义务呈现出快速增长的趋势，2000 年至 2008 年增长率达到 135.5%。随后在 2008 年之后开始下降，起初下降较为缓慢，2010 年后急剧下降，一直持续到 2016 年。由于海外应急行动账户的战争支出削减、2011 年《预算控制法案》以及自动减支等因素，国防部合同总义务以及陆地车辆等其他工业部门都出现了这种趋势。发动机产业的收入并未遵循这一总体趋势，这一点值得注意。尽管多年来发动机产业收入并未呈现指数级增长，但尽管国防合同总义务趋势明显下降，其收入下降幅度却小得多。

稳定性有助于公司更确定地进行规划并保留专业技术。因此，在过去二十年中，发动机合同义务相对稳定且健康的水平对发动机公司有所帮助。然而，与其他国防支出相比，发动机合同义务并非完全处于财务健康和稳定的状态。一方面，在观察的许多年份里，发动机合同义务稳步下降，直到 2017 年至 2018 年出现大幅增长。然而，许多挑战隐藏在总体数据之下。因此，深入研究这些趋势以确定发动机产业的具体优势和劣势非常重要。

图 3：按军种和类别划分的美国国防部飞机发动机合同义务

图 3 展示了按军种和类别划分的合同趋势。类别（包括产品、服务和研发）的面板水平排列，最右侧是所有类别的总计。军种（包括陆军、海军、空军和国防后勤局）的面板垂直排列，底部是所有军种的总计。

该图揭示了多个情况。首先，产品支出一直高于研发支出。然而，自 2000 年以来，发动机合同中的采购支出增长了 65.7%，到 2018 年从 53.3 亿美元增至 88.3 亿美元。在 19 年的时间里，采购支出一直保持强劲，除 2017 年降至 47.6 亿美元外，其余年份均高于 50 亿美元。与此同时，发动机合同中的研究、测试、开发和评估（RDT&E）支出在 2000 年至 2018 年期间下降了 73.7%。2002 年至 2010 年，该支出大多高于 12.5 亿美元（2002 年达到峰值 18.2 亿美元），但 2010 年至 2018 年下降了 86%，2018 年总计仅为 1.9235 亿美元。最终，在整个观察期内，产品支出占发动机总支出的 83.2%，而研发支出仅占 14%。

与产品和研发支出相比，过去 19 年服务支出微不足道。这是因为军事用户主要依靠军队和国防文职人员进行飞机发动机的维护；在产品生命周期的维护阶段，任何与发动机相关的外部支出在合同数据中都显示为产品支出，主要包括零部件采购。2009 年至 2017 年，发动机相关服务支出增长了 377.1%，总计达到 4.15 亿美元；但在 2018 年降至 3800 万美元的低点。

发动机产品和研发支出之间的关系在很大程度上受到最大的国防采购项目 F - 35 的影响。随着 F - 35 进入全速生产阶段，其发动机 F135 的生产支出增加。F135（以及被取消的 F - 35 备用发动机 F136）的研发支出曾占发动机研发支出的大部分。然而，随着 F - 35 从开发阶段转向生产阶段，合同义务也随之转变。尽管国防部通过自适应发动机过渡计划（AETP）及其前身的努力来支持发动机设计活动，部分抵消了这一影响。但即便如此，这些部分抵消的研发工作也计划于 2021 年完成。研发支出的下降给发动机产业的设计人员带来了重大挑战，如果 AETP 之后没有新的设计项目跟进，这些问题将变得更加严峻。

虽然总体趋势表明，发动机产业比其他军事承包商受益于更高的收入可靠性，但仔细观察会发现，这种可靠性仅限于产品领域。这是因为发动机相关产品在发动机合同总额中占比很大，且波动较小。生产收入的稳定性有助于维持产业基础，但却使产业基础的关键领域，即发动机设计人员，获得的支持变得更加不稳定。展望未来，随着现有研发项目的完成，国防研发收入对工业界的下降趋势可能会进一步加剧，这将在支持军事发动机专业设计人员方面造成重大缺口。

图 4：按竞争情况划分的美国国防部飞机发动机合同义务

义务细分情况（如图 4 所示）表明，大多数发动机合同缺乏竞争。在整个观察的 19 年期间，77.8% 的发动机合同没有竞争，15.7% 的合同存在有效竞争（定义为收到两份或更多报价），6.5% 的合同只有一份报价。存在有效竞争的合同在义务中所占比例很小，并且往往与研发支出相关。只有一份报价的竞争合同占比更低。2000 年至 2018 年，单报价竞争合同和有效竞争合同数量分别下降了 92% 和 82%。同一时期，无竞争的发动机合同增加了 39.3%。

值得注意的是，联邦采购数据系统中缺乏竞争并不意味着整个采购过程竞争程度低；在大多数发动机开发项目的早期阶段竞争十分激烈，综合涡轮发动机技术验证计划（ITEP）和自适应发动机过渡计划（AETP）就是例证。然而，从更广泛的角度来看，竞争程度仍然较低。部分原因是过去二十年的大多数合同义务都是产品合同。发动机设计研发项目的获胜者通常能够在后续发动机合同中保持优势，而无需面临进一步竞争的威胁。20 世纪 80 年代的 “发动机大战” 是一个主要例外，但从那以后，美国国防部在发动机开发早期阶段之后开展竞争的兴趣有限。这一事实对发动机开发可能采用的替代商业模式具有影响，本报告后面将对此进行讨论。

合同类型很重要，因为它与行业商业模式直接相关。成本补偿合同通常出现在国防部承担技术开发成本风险的商业模式中；在传统国防商业模式下，这类合同常用于研发合同。相反，固定价格合同在生产的中期和后期以及维护阶段占主导地位。这种合同类型将更多风险转移给承包商，但如果承包商能够控制成本，也为其提供了更高的盈利机会。

图 5：按合同类型划分的美国国防部飞机发动机合同义务

按合同类型对发动机相关合同义务进行细分（如图 5 所示），结果表明绝大多数发动机合同为固定价格合同，这与前面提到的产品合同的主导地位相符。例如，2018 年固定价格合同占所有合同的 86.8%。此外，固定价格合同的数量一直保持稳定。这种为产业生产部门提供稳定收入的模式，不仅为制造商，也为供应链提供了稳定性。另一方面，成本补偿合同占比远远落后，2018 年仅占所有合同的 13.2%。与固定价格合同不同，成本补偿合同的数量多年来急剧下降，2005 年超过 20 亿美元，2012 年至 2017 年降至 10 亿美元以下。这种下降与研发义务的下降趋势一致，凸显了发动机设计活动的放缓。其他合同类型，如组合合同或工时与材料合同，所占比例微不足道。

图 6：按供应商规模划分的美国国防部飞机发动机合同义务

图 6 展示了按供应商规模划分的合同义务细分情况，表明绝大多数发动机相关主合同都授予了大型供应商。在观察的所有年份中，大型供应商占发动机合同所有供应商的 86.5%，中型供应商占 8.9%，最大的五家（“五大”）供应商占 4.2%。大型供应商在发动机相关合同中占比如此之高是合理的；例如，通用电气和普惠公司主导了军事发动机销售，这两家公司都属于大型供应商类别。然而，尽管大型供应商承担了大部分合同，但在过去 19 年中，这一类别合同数量的下降也最为明显。

除了了解美国国防部的收入如何以合同义务的形式流向工业界之外，审视国防部对发动机投资的战略如何随时间影响预算也非常重要。未来几年国防计划（FYDP）是美国国防部的五年预算预测，是理解这一动态的有用工具。未来几年国防计划不仅揭示了美国国防投资的当前计划，还展示了近期计划的可靠性。本分析聚焦于国防预算中（陆军、海军和空军）与飞机发动机相关的关键研究、开发、测试与评估（RDT&E）项目。在审查预算时，研究、开发、测试与评估是唯一能够明确聚焦发动机相关支出的类别；在其他预算类别中，如采购和运营维护，发动机支出包含在更大的资金项目中。

以下数据反映了这些发动机相关项目在未来几年国防计划中的趋势。每条线代表一年的未来几年国防计划，具体说明了当年提交的总统预算请求。每条线包括七年的实际和预计支出。例如，“2019 年未来几年国防计划” 包括 2017 年至 2023 年的支出（2017 年：实际支出金额；2018 年：已颁布的支出；2019 年：提议的支出；2020 - 2023 年：预计支出）。

图 7：美国国防部飞机发动机技术研究、开发、测试与评估支出预测

未来几年国防计划数据反映出，21 世纪初，随着 F - 35 项目进入开发阶段，F135 发动机的设计工作正式启动，研究、开发、测试与评估支出有所上升。在 2000 年至 2010 年研究、开发、测试与评估资金最为充裕的时期，每一个后续的未来几年国防计划都预计研究、开发、测试与评估资金的下降时间比上一年的预测晚一年。在 21 世纪的头十年里，由于 F - 35 的开发进度滞后，以及国会定期为 F136 发动机追加资金，长期预计的研究、开发、测试与评估资金下降一直被推迟。

然而，2011 年，随着 F136 发动机项目的终止，这一下降终于成为现实。2016 年，随着自适应发动机技术发展计划（AETD）的启动和综合涡轮发动机技术验证计划（ITEP）的加速推进，研究、开发、测试与评估资金开始回升。近期的未来几年国防计划数据预计，在 2021 年自适应发动机过渡计划（AETP）完成后，研究、开发、测试与评估资金将再次大幅下降。虽然联邦采购数据系统中的合同义务数据（本章前面已介绍）与未来几年国防计划中描述的预算授权在总金额方面存在差异，但趋势是一致的。

图 8：按军种划分的美国国防部飞机发动机技术研究、开发、测试与评估支出预测

未来几年国防计划数据更准确地展示了各军种发动机相关研究、开发、测试与评估的重要性。虽然合同数据将所有与 F - 35 相关的合同义务归类于海军（因为海军主导 F - 35 的合同签订），但未来几年国防计划数据显示，空军长期以来一直是发动机相关开发资金的主要来源，并且现在依然如此。2010 年，空军研究、开发、测试与评估资金超过 10 亿美元，2018 年再次达到这一水平，预计 2019 年也将如此。然而，当自适应发动机过渡计划（AETP）结束时，空军的资金预计将急剧下降。2016 年，陆军通过综合涡轮发动机技术验证计划（ITEP）授予两份竞争性设计合同后，其发动机相关研究、开发、测试与评估资源变得相当可观。海军对发动机相关研究、开发、测试与评估的支持在 2010 年大幅下降后，一直呈缓慢下降趋势。

图 9：按阶段划分的美国国防部飞机发动机技术研究、开发、测试与评估支出预测

图10：国防部按项目划分的飞机发动机技术研发与研发支出预测

图11：国防部按服务和阶段划分的飞机发动机技术研发支出预测

按阶段审视研究与开发预算，可以发现系统设计和开发资金的大幅下降在一定程度上被原型开发资金（与空军自适应发动机过渡计划相关）和作战系统开发资金（与陆军综合涡轮发动机技术验证计划相关）的增加所抵消。然而，目前预计系统设计和开发方面的资金缺口将无限期持续。传统上，重大发动机设计活动的资金来源于此预算项目。因此，对未来几年国防计划数据的审查揭示了与审查合同数据时发现的类似缺口，即缺乏与新型发动机开发相关的设计工作。然而，由于未来几年国防计划数据具有前瞻性，它进一步凸显了审查合同数据时发现的问题，因为它表明国防部目前的计划中没有解决这一缺口的措施。

发动机相关研发支出的总体趋势凸显了下一代发动机设计资金的缺口，但直接审视各个发动机相关研发项目也很有意义。美国军方发起了许多旨在提高军事推进技术能力和可承受性的项目。在过去三十年中，空军是这些项目的主要资助方。主要项目包括综合高性能涡轮发动机技术计划（IHPTET）和通用经济可承受先进涡轮发动机计划（VAATE）。

综合高性能涡轮发动机技术计划（IHPTET）从 1987 年持续到 2005 年。通用经济可承受先进涡轮发动机计划（VAATE）于 2005 年正式启动，目前仍在进行中。在通用经济可承受先进涡轮发动机计划（VAATE）的框架下，自适应通用发动机技术计划（ADVENT）于 2008 年启动。随后，自适应发动机技术开发计划（AETD）于 2012 年启动，自适应发动机过渡计划（AETP）于 2016 年启动。对美国军方而言，这些项目是开发新推进技术并将其应用于机队的主要机制。对工业界来说，它们是推动涡轮发动机技术发展、竞争利润丰厚的下一代合同的资金来源。在某些时候，这些项目甚至是军事工业基础的生命线。

综合高性能涡轮发动机技术计划（IHPTET）是一项政府与工业界的合作项目，有两个主要目标：

政府方包括陆军、海军、空军，以及美国国家航空航天局（NASA）和国防高级研究计划局（DARPA）。工业界参与方包括通用电气（General Electric）、普惠公司（Pratt & Whitney）、罗尔斯・罗伊斯旗下的艾利逊先进开发公司（Rolls-Royce’s Allison Advanced Development Company）、霍尼韦尔（Honeywell）、特莱德尼・大陆发动机公司（Teledyne Continental Motors）和威廉姆斯国际公司（Williams International）。

IHPTET 针对三种发动机类型设定了不同目标：涡扇 / 涡喷发动机、涡桨 / 涡轴发动机以及一次性发动机。但其主要关注点是第一种类型，特别是低涵道比战斗机发动机。在项目结束时，IHPTET 在很大程度上实现了其技术目标。

此外，除了技术上的成功，该项目因其参与者之间（包括政府和工业界之间的沟通）强大的协调和团队合作而备受赞誉。这为后续的研发项目奠定了坚实的基础。

VAATE 是继 IHPTET 之后的主要发动机开发项目，原计划从 2005 年持续到 2017 年。但据 VAATE 的第一任项目经理拉里・伯恩斯（Larry Burns）称，该项目差点未能实施。伯恩斯在 2007 年表示：“在 IHPTET 取得成功后，我们在推动 VAATE 项目启动时面临重重困难。人们认为涡轮技术已经达到顶峰，质疑我们为何还需要另一个多年期项目。为了说服军事规划者为下一代涡轮发动机技术研发投入资金，我们展开了激烈的争论。” 不过，通过扩大研究议程，VAATE 获得了资金并得以启动。

与 IHPTET 类似，VAATE 在技术改进方面也有明确目标。然而，IHPTET 的主要目标是提高推重比，而 VAATE 的主要目标是提高燃油效率。此外，VAATE 有两个主要的子部件演示项目：ADVENT 和高效嵌入式涡轮发动机（HEETE）。尽管有这两个子项目，但 VAATE 下生产的演示发动机总数仍显著少于 IHPTET 下生产的数量。

ADVENT 于 2007 年在 VAATE 框架下启动，为期五年，旨在开发自适应发动机。自适应发动机能够根据不同飞行状态下所需的发动机性能，大幅调整通过发动机的气流。实现这一目标的主要机制是在标准涡扇发动机的两个气流（核心气流和外涵气流）基础上增加第三个气流。在 ADVENT 项目下，美国空军资助通用电气和罗尔斯・罗伊斯开发自适应发动机。不过，该项目主要关注自适应发动机背后的技术，对开发适用于飞行的硬件或解决生产问题的关注度较低。

ADVENT 宣称的目标是，相较于 21 世纪初的战斗机发动机，将作战发动机的燃油消耗降低 25%。

在整个项目过程中，工程师们面临着自适应发动机带来的新挑战，例如在可变风扇发动机设计中保持恒定的发动机流量，以及在更高温度下维持运行稳定性。在开发调节冷却空气的方法和设计更简单的排气系统方面取得了重大进展。这些进展对于使三流自适应发动机更接近实际应用至关重要。

2013 年，在项目接近尾声时，通用电气对其 ADVENT 资助的发动机核心进行了测试。测试结果表明，该发动机核心能够产生实现三流发动机架构所需的动力。此外，该发动机核心实现了降低 25% 燃油消耗的目标。

AETD 于 2012 年作为 ADVENT 的后续项目启动。AETD 的目标是从早期技术项目过渡到开发可用的发动机设计。采用这种逐步开发三流自适应发动机的方法，是为了降低成本和最终实现技术成熟的风险。美国空军选择了普惠公司和通用电气参与该项目，空军为该项目的初始资金设定为 2.136 亿美元，工业界的成本分担进一步增加了资金。由于 AETD 项目，通用电气和普惠公司都能够分别开发并成功测试自适应循环风扇技术。

2016 年 7 月，美国空军向通用电气和普惠公司分别授予了 10.1 亿美元的合同，以继续推进两家公司对自适应发动机技术的进一步改进和开发。该项目预计为期五年，执行期至 2021 年 9 月结束。该项目宣称的目标是 “设计、开发、制造和测试完整的、飞行重量级的、中心线推力为 45000 磅级别的自适应发动机”。更具体地说，技术目标是生产一种与当前第五代发动机基线相比，燃油消耗降低 25% 且推力提高至少 10% 的发动机。

美国垂直起降机队的规模以及这些飞机的独特需求，使涡轴发动机成为除战斗机发动机外军事发动机投资的少数主要重点之一。尽管 AETD 和 AETP 等项目的资金仍然更为可观，但 ITEP 表明战斗机发动机并非发动机开发的唯一重点。

美国大部分垂直起降机队由 20 世纪 80 年代首次推出的直升机设计组成，如 UH - 60 黑鹰直升机和 AH - 64 阿帕奇直升机。虽然升级改进了这些老旧设计，但也导致飞机重量增加，给发动机带来了更大压力。例如，在阿富汗和伊拉克战争期间，许多直升机在高海拔和高温环境下运行时出现问题。

发动机的改进可以解决这些问题中的大部分。2009 年，美国陆军启动了 ITEP，目标是开发一种新型涡轴发动机，该发动机 “燃油效率提高 25%；功率提高 50%；生产和维护成本降低 35%；发动机寿命比 T700 发动机延长 20%”。这种发动机将取代为黑鹰和阿帕奇直升机提供动力的 T700 发动机。

美国陆军预计开发总成本为 7.5 亿美元，并希望在 2027 年前使该发动机投入使用。

2016 年，美国陆军向先进涡轮发动机公司（ATEC，霍尼韦尔和普惠公司的合作企业）和通用电气授予了竞争性合同，以开发新型发动机。ATEC 获得了 1.52 亿美元的合同，通用电气获得了 1.02 亿美元的合同。ATEC 开发了 T900 双转子发动机，通用电气开发了 T901 单转子发动机。虽然两款发动机都被认为满足美国陆军的要求，但竞争对手的营销策略围绕双转子和单转子的区别展开。2019 年，美国陆军选择通用电气的 T901 发动机作为 ITEP 项目的获胜者。

最大的问题之一是：AETP 之后会怎样？2021 财年预算申请是美国空军首次为 AETP 结束后的发动机开发工作规划资金，确定了一个名为 “下一代自适应推进” 的后续项目，该项目旨在为下一代战斗机的飞行重量发动机原型提供设计和部件风险降低支持。这种做法可能表明，在发动机开发方面的政策选择是专注于下一代飞机。然而，该项目资金投入非常有限，2022 财年拨款 1.12 亿美元，到 2024 财年逐步增加到 2.18 亿美元，然后资金就会终止。这表明 AETP 的后续项目不会延续 AETP 中投入的大量原型开发工作。如果该项目在 2025 财年终止，目前还不清楚它能取得什么成果。因此，自适应发动机技术如何以及何时过渡到采购项目并进入美国空军机队仍不明确。要回答这个问题，需要解决本文第一章中提出的四个关键政策选择。

随着美国空军在 AETP 项目结束后制定发动机投资计划，它需要考虑用于发动机开发的商业模式。商业模式定义了谁为发动机开发过程提供资金并进行控制，同时也决定了如果工业界使用自有资金进行开发，如何获得投资回报。美国联邦政府近期开发新冠病毒有效疫苗的努力表明，多种商业模式甚至可以应用于成本高昂的开发项目，包括对不同的竞争对手采用不同的商业模式。商业模式的选择应支持并强化对发动机开发的国家优先级设定以及所选择的投资组合。

用于战斗机发动机开发的传统商业模式是由政府主导并资助设计。在这种模式下，发动机开发完全由政府的研发投资提供资金，通常采用成本加成的方式，在生产的某个阶段会转变为固定价格合同来采购发动机。在这种方法中，发动机制造商的利润在发动机生产阶段往往最高。特别是当制造商积累了生产经验并开始批量生产时，他们可以通过提高生产效率来增加利润。开发阶段的利润率较低，虽然发动机维护为原始设备制造商（OEM）提供了长期的收入来源，但在提供零部件和工程专业知识方面通常只能产生适度的利润率。美国国防部通常利用军事人员和在政府运营的仓库工作的国防文职人员自行承担大部分发动机维护和支持工作。

这种方法还能最大程度地实现政府控制。作为研发的主要资助者，政府直接控制所选择开发的技术，获得所开发知识产权的所有权，并对该技术在整个行业，特别是在国际上的共享方式拥有巨大的直接和间接控制权。政府资助的开发被视为增强或维持美国技术优势的更安全、更可持续的方式。注重确保安全也与发动机开发在确立空战优势方面的历史重要性相一致，战斗机发动机技术一直被视为 “皇冠上的明珠” 技术。然而，传统商业模式对政府资源的需求很大，这使得在发动机投资与其他被认为对未来作战至关重要的技术之间进行权衡的需求达到最大。F136 发动机开发项目的取消就表明，政府资助开发所需的资源规模也可能对竞争构成挑战，因为开发两种独特发动机设计的成本大约是开发一种的两倍。

传统的国防商业模式与美国发动机制造商为其商用发动机开发提供资金的模式形成鲜明对比。在商业市场中，发动机公司自行资助发动机的设计和开发工作，并通过在国际市场上销售和维护这些发动机来收回投资。研发几乎不会立即产生利润，因为它几乎完全是一项需要日后收回的成本。生产的利润率也相对较低，因为向航空公司销售发动机的竞争非常激烈。在商业模式中，最高的回报来自发动机维护。发动机公司深度参与发动机维护业务，并提供确保发动机为航空公司盈利运行所需的零部件和工程支持。

对政府而言，采用商业商业模式可能具有一些优势。如果能够说服工业界自行资助战斗机发动机的开发，这将在短期内减少对政府资源的需求，特别是如果政府能够为主要发动机供应商提供有吸引力的商业案例。采用与商用发动机开发一致的商业模式，甚至可以更大程度地利用商用资助的战斗机发动机研发成果。然而，对于开发全新的军事发动机设计这种昂贵的项目，这种商业模式是否真正可行还不明确。

由于美国国防部是军事发动机的主要采购方（外国军事销售占市场的很大一部分，但这部分市场本质上与美国国防部的份额相关联），军事发动机市场在规模、发动机数量以及美国国防部的市场影响力方面都与商业市场不同。商用发动机供应商可以将研发成本分摊到比美国国防部库存多得多的发动机上，并将风险分散到多个客户身上。发动机供应商当然需要响应单个客户的需求和偏好，但在一定程度上，他们可以对市场施加许多条款，这使他们在收回研发投资的能力方面具有一定的可预测性，而美国国防部市场需要进行仔细管理才能提供这种可预测性。国防预算固有的不确定性在这方面是一个重大挑战。与新型飞机相关的发动机将受到飞机库存预测与实际采购之间显著偏差的影响。例如，F119 发动机是为最初预计 750 架（每架配备两台发动机）的 F - 22 战斗机机队开发的，但 F - 22 战斗机的生产在 187 架后就终止了。

发动机公司需要政府提供绝对可靠的保证，即当发动机投入生产时政府会采购，以确保投资回报。在联邦政府的背景下，实施这样的保证在程序上具有挑战性，并且可能带来潜在的预算评分问题，从而削弱其吸引力。例如，如果预算评分人员要求美国国防部将发动机采购保证登记为强制性义务，那么商业商业模式在短期内的预算优势可能会被抵消。公司资助的开发还会使政府对技术开发过程以及该技术在商用发动机市场中的使用和潜在共享的控制大幅减少。

然而，如果资助的开发项目涉及对现有发动机的改进，而不是全新的开发，那么公司资助方式的许多劣势可能会在很大程度上得到缓解。这种方式所涉及的资金和敏感技术风险都会显著降低。在这种情况下，市场规模是明确的，允许采用经过仔细校准的投资方式，在无需采用特殊机制的情况下就有很高的投资回报可能性。传统上，政府会为现有发动机机队的一些设计改进提供资金，或者为工业界的这些投资提供报销激励。在商业市场中，工业界经常会自行资助设计改进，并通过基于性能的维护合同（通常称为 “按小时计费” 合同）的收入来收回成本。

虽然如今向航空公司销售发动机在生产环节的利润率相对较低，但另一种可能的发动机开发商业模式更类似于商业航空业，即研发由公司资助，但盈利主要集中在生产环节，就像商用客机市场一样。商用飞机制造商自行资助飞机开发，但在飞机生产阶段获得大部分投资回报。直到最近，飞机制造商才开始寻求成为飞机维护和服务业务的主要参与者。这种商业模式在一般商业产品开发中相当常见，因此对于发动机开发而言，可能是一种值得考虑的可行商业模式。它在很大程度上与当前的商用发动机商业模式类似，但具有一个优势，即对美国国防部目前处理飞机维护的方式改变较少，因为它不依赖于在维护环节获取高额利润的能力。

在过去的 40 年里，美国空军战斗机发动机的竞争主要经历了三个阶段。第一阶段主要发生在 20 世纪 80 年代，涉及为 F - 16 和 F - 15 战斗机采购发动机，这一阶段通常被称为 “发动机大战”。第二阶段主要发生在 20 世纪 90 年代，为 F - 22 战斗机采购发动机。第三阶段主要发生在 21 世纪头十年，为 F - 35 战斗机采购发动机。在每个阶段，美国空军都采取了截然不同的方式。

单引擎的 F - 16 战斗机是美国生产数量超过 4000 架的最后一款战斗机。其他任何第四代或第五代战斗机的产量都远不及它。F - 16 仍然是美国空军中最常见的战斗机；事实上，2016 年美国空军公布的库存中，F - 16 的数量仍然是第二常见战斗机 F - 15 的两倍多。

尽管 F - 16 战斗机比其他战斗机更小、更便宜，但该项目的规模使其成为一项至关重要的国家安全投资。该项目始于 20 世纪 70 年代，并在 20 世纪 80 年代逐步扩大。该项目中出现的挑战引发了一场重大的发动机竞争，通常被称为 “发动机大战”。

20 世纪 80 年代，普惠公司和通用电气公司展开了一系列史无前例的年度竞争。最初，普惠公司的 F100 发动机被选中为 F - 16 战斗机提供动力，尽管它最初是为双引擎的 F - 15 战斗机开发的。虽然 F100 发动机达到了将推重比提高一倍的初始主要设计目标，但由于 F - 16 战斗机机身机动性的增强，美国空军飞行员很快将其性能推向极限。这导致了发动机问题，迫使美国空军考虑其他选择。

与大多数军事发动机竞争一样，F - 16 项目在飞机进入全面生产之前就开始了竞争。然而，与其他项目不同的是，这场竞争不仅在采购生命周期中持续了很长时间，甚至还不断升级。

1979 年，由于出现的各种挑战，美国国会为通用电气公司的发动机型号衍生计划（EMDP）提供资金。该计划旨在为 F - 16 战斗机开发其 F101 发动机，目标是在 30 个月内让这款替代发动机在 F - 16 战斗机上进行飞行测试。最终成果是 F110 发动机。美国国防部还花费了超过 3.76 亿美元开发 F110 发动机以与 F100 竞争，并投入 6 亿美元用于提高 F100 发动机的耐久性和可靠性。

有了可用的替代发动机，美国空军得以在普惠公司和通用电气公司之间展开直接竞争。为了最大化两家公司之间的竞争，美国空军每年根据一定比例将总合同分配给这两家公司。在竞争的第一年，即 1984 年，通用电气公司获得了 75% 的合同份额，普惠公司获得了剩余的 25%。美国空军还保留了每年调整这一份额的权利，以奖励成本更低、性能更好的公司。下图总结了每年的合同分配情况。

虽然这些年度发动机竞争 “史无前例且颇具争议”，但也被认为是成功的。支持者认为，与单一公司无竞争的情况相比，美国空军获得了更好的结果。这些被认可的好处包括更低的成本和承包商更强的响应能力。

许多人继续倡导在未来的采购项目中采用这种竞争方式。然而，自 “发动机大战” 以来，再也没有发生过类似的竞争。

先进战术战斗机（ATF）项目始于 1981 年，但直到 1991 年才确定竞争结果。该项目一开始目标宏伟，包括制造第一架第五代战斗机。最初的计划是采购 750 架新飞机。然而，由于冷战结束后战略考虑的变化，这些雄心勃勃的目标被缩减。

在洛克希德公司和诺斯罗普公司竞争制造战斗机的同时，普惠公司和通用电气公司竞争为其制造发动机。20 世纪 80 年代初，两家发动机公司都获得了交付原型发动机的合同。

普惠公司和通用电气公司为这场竞争提出了截然不同的设计方案。普惠公司推出了 YF119 涡扇发动机，推力为 35000 磅。即使不使用加力燃烧室，该发动机也能使战斗机达到超音速。这一特性的主要优势在于在保持性能的同时节省燃油并增加作战半径。

通用电气公司推出的 YF120 也是一款推力在 35,000 磅级别的涡扇发动机。它采用了可变循环涡轮技术，这使得发动机在超音速飞行时能像传统涡喷发动机一样工作，同时在亚音速飞行时又能保留涡扇发动机的节油能力。因此，YF120 在动力方面具有优势，但结构也更为复杂。

两款发动机原型都在 YF - 22（洛克希德公司的战斗机）和 YF - 23（诺斯罗普公司的战斗机）上进行了测试。1991 年 4 月，美国空军选择了普惠公司的 YF119 发动机为洛克希德公司的 YF - 22 战斗机提供动力。尽管普惠公司取得了重大胜利，但这份合同最终带来的收益却低于最初预期。F - 22 战斗机的计划采购数量在 1990 年大幅下降，在 21 世纪初再次减少，从 750 架降至 187 架。与此同时，通用电气公司不得不等到下一次重大战斗机发动机竞争时，才有机会让新发动机进入市场。

联合打击战斗机（JSF）项目起源于 20 世纪 80 年代末和 90 年代初的一系列项目。1997 年，美国国防部授予开发多用途第五代战斗机演示机的合同，以取代现有的几款战斗机，JSF 项目实际上由此启动。与先进战术战斗机（ATF）项目类似，该项目一开始目标远大。不过，这次项目不仅涉及美国空军，还包括美国海军、海军陆战队以及一系列美国盟友。因此，需要开发三种型号：常规起降（CTOL）战斗机、舰载（CV）战斗机和短距起飞垂直降落（STOVL）战斗机。

洛克希德・马丁公司的 X - 35 和波音公司的 X - 32 竞争制造战斗机。然而，尽管普惠公司和通用电气公司（与罗尔斯・罗伊斯合作）再次竞争制造新发动机，但情况与先进战术战斗机项目有所不同，发动机竞争方与飞机设计方进行了组队。洛克希德・马丁公司、波音公司和麦克唐纳・道格拉斯公司都参与了这款新型多用途战斗机的早期概念设计阶段。麦克唐纳・道格拉斯团队在概念设计中使用了通用电气 / 罗尔斯・罗伊斯发动机。洛克希德・马丁公司和波音公司则都使用了普惠公司的发动机。1997 年，美国国防部只向洛克希德・马丁公司和波音公司授予了合同。这使得普惠公司成为竞争中唯一的发动机公司，没有单独进行发动机竞争。

然而，美国国会为确保该项目 “提供充分的发动机竞争”，指示美国国防部投资开发一款替代发动机。因此，普惠公司凭借其 F135 发动机（F119 发动机的衍生型号），以及通用电气 / 罗尔斯・罗伊斯凭借其 F136 发动机，都开始为 F - 35 战斗机开发发动机，普惠公司作为主要发动机设计方更早获得了更多资金。2001 年，美国国防部选择洛克希德・马丁公司的 X - 35 战斗机（使用普惠公司的 F135 发动机）作为联合打击战斗机项目的获胜者。在替代发动机项目下，通用电气 / 罗尔斯・罗伊斯继续获得 F136 发动机的开发资金。然而，美国国防部在 2007 年停止为 F136 发动机申请资金。随后几年，美国国会继续为 F136 发动机追加资金。但在 2011 年，美国国防部正式终止了 F136 发动机项目。

在制定发动机投资战略时，美国国防部必须选择一种方法来促进和维持发动机产业的竞争。如果美国国防部选择投资多个发动机项目，竞争的机会将会更大。同样，选择一种让制造商对发动机开发承担更多责任的商业模式，将减少政府在发动机开发方面的前期投入，这有可能使工业界在发动机设计和生产阶段都能展开直接竞争。“发动机大战” 的经验表明，竞争有助于控制价格并提高发动机性能。联合打击战斗机项目的经验则表明，在十多年的时间里，为同一架飞机设计两款竞争发动机并维持政府资金投入是很困难的。美国国防部在其前三个政策选择（发动机技术的优先级、技术投资的重点以及发动机开发的商业模式）上所做的决策，将限制其竞争策略的选择范围。

美国军事发动机产业的发展轨迹，既展现了技术迭代与战略需求的互动逻辑，也暴露了依赖单一采购主体、研发投入失衡等结构性问题。对我国而言，需以更高站位统筹航空动力领域的自主创新，在强化基础研究与前沿技术布局的同时，构建军民深度融合的产业生态，既要借鉴其项目管理与技术转化的经验，更要立足国情筑牢核心技术自主可控的根基，以持续突破的航空动力技术实力，为国防现代化建设和维护国家发展利益提供不可替代的战略支撑。

长三角G60激光联盟陈长军转载

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来源：江苏激光联盟