一、F135发动机项目研制及低速初始生产合同情况
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2022年12月2日，美国国会研究服务部（CRS）发布《F-35联合攻击战斗机（JSF）发动机选项》报告，指出美国防部正在对升级F135发动机（发动机增强包计划，EEP）或研发新发动机（自适应发动机技术计划，AETP）进行决策，认为空军采用EEP或AETP将更具成本效益，并建议国防部应充分评估EEP和AETP的全寿命周期成本（EEP研制经费需求在20亿美元左右、ATEP研制经费需求在60亿美元左右），研发风险和性能提升，充分比较和评估这两种方案的效费特性。 一、F135发动机项目研制及低速初始生产合同情况
1996年11月，波音公司和洛马公司的方案中选“联合攻击战斗机”计划，被分别授予总金额6.618亿美元和7.188亿美元的合同，开始为期51个月的概念验证阶段，合同要求两家公司各制造2架验证机，编号分别为X-32和X-35。普惠公司也获得了一份总金额8.32亿美元的合同，用于开发供概念验证机使用的发动机。 2001年10月，美国防部宣布洛马公司的方案胜出，被授予合同进入为期126个月的系统研制与验证（SDD）阶段，其方案也获得F-35的正式编号。洛马公司获得了总金额高达189.8亿美元的系统研制与验证合同，同时普惠公司也获得了总金额超过48.21亿美元的F135发动机工程研制合同，研发33台研制样机。 根据1997－2021年F-35项目选择性采办报告（SAR），F135发动机项目研制合同如下表所示。 表1 F135发动机项目研制合同情况梳理（百万美元） 二、F135发动机研制经费与采购价格情况
根据美国防部2022年5月最新发布的2021年选择性采办报告数据，至2026年研制结束，F135项目研制经费总计136.05亿美元（2012年币值）。其中，国防部业务局投资0.3亿美元，空军投资62.96亿美元，海军投资68.79亿美元，国际合作伙伴投资4亿美元，如下图。从研制经费年度投资情况来看，整体趋势符合“威布尔”分布曲线，年均投资达到4.12亿美元。
图1 F135项目研制经费投入情况（本文作者制图） 从研制经费按里程碑节点情况来看，到详细设计审查时支出比例为60.31%，到首飞时支出比例为83.59%，到初步作战能力时支出比例为96.09%，详见下图。
图2 F135项目里程碑节点研制经费投入情况（本文作者制图） 至2044年采购结束，F-35A配装发动机共计采购1763台，采购经费总计238.04亿美元（2012年币值），年均投资达到6.1亿美元。其中，重复性出厂成本占80%，非重复性出厂成本占4.95%，综保设备成本占15.05%，如下图。
图3 F-35A配装发动机采购经费投入情况（本文作者制图） 从F-35A配装发动机累计批量采购经费来看，平均采购单价为1350万美元，且随着批量逐渐增加，平均采购单价整体上呈现逐渐下降趋势，详见下图。
图4 F-35A配装发动机累计批量平均采购单价变化情况（本文作者制图） 至2031年采购结束，F-35B/C配装发动机共计采购693台，采购经费总计171.01亿美元（2012年币值），年均投资达到6.84亿美元。其中，重复性出厂成本占74.59%，非重复性出厂成本占8.57%，综保设备成本占16.84%，如下图。
图5 F-35B/C配装发动机采购经费投入情况（本文作者制图） 从F-35B/C配装发动机累计批量采购经费来看，平均采购单价为2468万美元，且随着批量逐渐增加，平均采购单价整体上呈现逐渐下降趋势，详见下图。
图6 F-35B/C配装发动机累计批量平均采购单价变化情况（本文作者制图） 三、F135发动机单价下降原因分析
影响武器装备价格的因素众多，政策调整、管理优化、技术革新、产量增加等都会直接带来价格的变化。但由于武器装备的特殊商品属性，各类因素对其价格的影响程度具有非常大的不确定性。具体到F135发动机，其单价下降是产量持续增加带来的正常现象。不论下降幅度大小，美国防部认为产量仍是影响单价的首要因素。 1.学习曲线自然降低 学习曲线表示随着产品累计产量的增加，单位产品的成本会以一定的比例下降。学习曲线最早是美国康乃尔大学的商特博士总结飞机制造经验得出的规律——每当飞机的产量积累增加一倍时，平均单位工时下降约20%，并将累积产量与平均工时的函数称为学习曲线。 学习带来成本的降低，可归结为以下主要因素：（1）生产经验提高了人员操作速度；（2）降低了报废率和更改率；（3）改进了操作程序；（4）生产经验带来模具设计的改进等。 普惠公司通过学习曲线提高了制造效率，生产发动机所需的平均时间逐渐降低。2012年发动机交付48台，人均工时1555小时；2017年交付73台，人均工时1272小时，交付数量增加约50%的同时，平均工时降低了18%。并且随着生产经验的累积，质量问题也在逐年减少。同时，随着生产经验的增加，制造和测试过程中发生的工程设计更改数量也在下降，设计更改的减少与学习曲线降低趋势基本吻合。 综上，随着产量的增加，发动机生产工时逐步降低，从而缩减了人力成本；同时，生产错误和设计更改的减少缩减了返工、报废成本。这些是F135发动机生产成本降低的主要原因。 2.推行大批量采购 为实现将F-35出厂单价降低的目标，美国政府和制造商都在积极考虑和推动批量采购。政府通过签订批量采购合同承诺在数年内采购一定数量的飞机，使承包商能大批购买原材料和零部件，并提前计划劳动力安排，有助于降低成本。 在F-35战斗机采购方面，美国防部推行多年采购（Multiyear Procurement，MYP）合同和批量采购合同（Block Buy Contracting，BBC）策略来降低采购成本。 美国国会研究服务部评估认为，与年度合同下的估算成本相比，多年采购合同估算成本节约5%-15%，多数项目节约5%～10%之间；美国防部成本评估与计划鉴定局对F/A-18E/F战斗机、H-60直升机、V-22倾转旋翼机、CH-47直升机等4个项目的多年采购合同进行分析，认为成本节约在2%～8%之间；美国兰德公司对美军15个航空装备项目的多年采购合同进行分析，认为成本节约在8%～11%之间；据洛·马公司和普·惠公司测算，通过“经济订货量”规模效益，F-35飞机和发动机生产安排优化可分别节省8%和2.3%的成本。 3.实施成本削减计划 美国防部还制定了专门的F-35战斗机成本削减计划，包括针对机体的可负担性蓝图计划（BfA）和针对发动机的成本战（WoC），并积极推动经济可承受策略。 普惠公司和罗罗公司一起发起并延续了一项长达7年的成本战，旨在降低发动机和升力系统模块成本。与可负担性蓝图计划由工业界先投资、政府后补偿的策略不同，政府和工业界联合投资成本节省计划，计划执行过程与可负担性蓝图计划相同。 自2009年以来，由政府投资1.31亿美元，普惠公司投资7200万美元，共设立了1188个单项制造成本削减计划（其中F-35A/C占49%，F-35B占39%）。由于发动机成本从2009年的1862万美元减少到2016年的936万美元，从而推断政府和工业界联合投资将在未来10年总计节省76.8亿美元（2017年开始计算）。目前正在进行另外241项降低成本的计划，一旦所有计划得以实现，预计每台发动机成本还将节省60万美元。普惠公司计划引入第2期成本战，但其认为可以通过常规的商业活动和投资回报来降低成本，而不需要政府投资。 四、几点思考
从F135发动机单价变化情况与原因的分析来看，其单价下降的主要因素是学习曲线引起的成本正常下降、大批量采购引起的阶梯降价以及美国防部与承包商采取的降价策略。 大批量采购可以实现批量阶梯降价，已经是国内外国防领域的共识，通过大批量阶梯降价，多点挖潜、控价让利，通过精益管理实现价格整体最优。 在装备大批量采购模式下，要做好价格基础资料积累，建立主机与配套产品历史产品目录与价格数据库，定期总结价格变化规律，进一步深化论证不同类型装备学习曲线指数、物价指数和人工成本指数等指标，加快研究建立购置基准价格和阶梯降价因子，综合考虑不同承制单位在体制、地域分布、技术能力、产能建设、人力资源水平等差异，分类实施，指导大批量采购阶梯降价工作。 |
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