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中國(guó)航空工業(yè)發(fā)展如何走捷徑 已購(gòu)歐洲企業(yè)積累技術(shù)

2018/2/13 10:15:04   Source/Author:新浪軍事    Page View:

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世界上主流的武器設(shè)計(jì)思路一般會(huì)根據(jù)冷戰(zhàn)時(shí)期兩個(gè)超級(jí)大國(guó)的思路分為蘇式和美式,這兩個(gè)國(guó)家雖然在武器性能上互相斗法,在武器的外形和方法上均有相當(dāng)程度的不同,但是武器的目的相同,其內(nèi)核依舊是相同的。以世界上最有名的第三代重型戰(zhàn)斗機(jī)為例,蘇-27側(cè)衛(wèi)的優(yōu)美曲線和F-15鷹的剛毅線條雖然在思路山走的是兩條截然不同的路線,但是他們的作用是相同的,所以其戰(zhàn)斗性能在不考慮飛行員的情況下是不相上下的。即使在這個(gè)美國(guó)航空工業(yè)一家獨(dú)大的情況下,俄羅斯依舊靠著米高揚(yáng)和蘇霍伊這兩個(gè)王牌設(shè)計(jì)局保持著航空工業(yè)絕不屈服的俄系血脈。

中國(guó)的航空工業(yè)是在新中國(guó)建立之后由蘇聯(lián)一手培養(yǎng)起來的,從先進(jìn)零部件的制造到發(fā)動(dòng)機(jī)的總零件組裝,中國(guó)的航空工業(yè)在蘇聯(lián)的幫助下完成了從0到1的起步。在隨后的歷史進(jìn)程中,雖然中蘇關(guān)系發(fā)生了破裂,但是依舊延續(xù)著俄系血脈,并在隨后國(guó)際局勢(shì)中不斷的融入多國(guó)的血脈,最終走出了屬于中國(guó)自己的路線。

新中國(guó)的航空工業(yè)與歐美老牌強(qiáng)國(guó)最大的區(qū)別就在于中國(guó)在工業(yè)基礎(chǔ)上完全就是一張白紙,除此之外,新中國(guó)國(guó)內(nèi)的學(xué)習(xí)條件和工業(yè)條件完全無法培養(yǎng)出足夠多的航空工業(yè)人才。這使得新中國(guó)必須依靠外力發(fā)展本國(guó)的航空工業(yè),先全套仿制,并在隨后的仿制改進(jìn)過程中發(fā)展自己的路線。

中國(guó)航空工業(yè)最早的成果就是仿制于蘇聯(lián)米格設(shè)計(jì)局的米格-17F殲擊機(jī),也就是中國(guó)最早的空中脊梁—?dú)?5戰(zhàn)斗機(jī)。

殲-5戰(zhàn)斗機(jī)是一款單發(fā)單座噴氣式戰(zhàn)斗機(jī),由沈陽國(guó)營(yíng)112廠(沈飛)仿制并生產(chǎn)。最早仿制的一批殲-5戰(zhàn)斗機(jī)完全仿制于蘇聯(lián)的米格-17F,全套圖紙均是由蘇聯(lián)提供。中國(guó)在蘇聯(lián)的幫助下開始了全套零件的自主生產(chǎn)。于是在1954年,中國(guó)仿制米格-17上的VK-1發(fā)動(dòng)機(jī)成功試車,隨后進(jìn)行了生產(chǎn)定型,國(guó)內(nèi)代號(hào)渦噴-5。解決了發(fā)動(dòng)機(jī),沈飛進(jìn)行了大量的技術(shù)攻關(guān),終于于1956年生產(chǎn)出了全國(guó)產(chǎn)零件的殲-5戰(zhàn)斗機(jī),并于當(dāng)年夏季成功試飛。

在中國(guó)成功的仿制出殲-5戰(zhàn)斗機(jī)后,中國(guó)深感超音速戰(zhàn)斗機(jī)在未來空戰(zhàn)中的作用,于是,中國(guó)在殲-5正式生產(chǎn)的同時(shí)也盯上了蘇聯(lián)剛剛裝備的米格-19超音速戰(zhàn)斗機(jī)。中國(guó)仿制的目標(biāo)是已經(jīng)發(fā)展的較為完備的米格-19P全天候航炮型截?fù)魴C(jī)。于是,在1958年準(zhǔn)備工作完成后,當(dāng)年中國(guó)就完成了首架全國(guó)產(chǎn)零件試驗(yàn)機(jī)的總裝,并成功試飛。殲-6戰(zhàn)斗機(jī)的動(dòng)力是仿制于蘇聯(lián)圖曼斯基的RD-9B發(fā)動(dòng)機(jī)的渦噴-6發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)是中國(guó)第一款超音速噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),屬于軸流式單轉(zhuǎn)子帶加力燃燒室的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。值得一提的是,在隨后的多次改進(jìn)中,中國(guó)成功的發(fā)明出沙丘駐渦火焰穩(wěn)定器,解決了RD-9B的震蕩燃燒現(xiàn)象。渦噴-6是中國(guó)產(chǎn)量最高的發(fā)動(dòng)機(jī),也是中國(guó)航空工業(yè)邁開的從仿制到改進(jìn)的第一步。

隨后的殲-7由于是全面仿制于蘇聯(lián)的米格-21“魚窩”戰(zhàn)斗機(jī),于是殲-7發(fā)動(dòng)機(jī)依舊采用的是仿制于俄羅斯R-11F-300發(fā)動(dòng)機(jī)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)是一種帶有加力燃燒室的軸流式雙轉(zhuǎn)子渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),其技術(shù)指標(biāo)為蘇聯(lián)50年代巔峰。中國(guó)仿制成功之后代號(hào)為渦噴-7發(fā)動(dòng)機(jī)。

殲-8代表著中國(guó)終于艱難的走出了自己的獨(dú)立自主路線,雖然前后時(shí)間跨度較長(zhǎng),但是因?yàn)闅?8是中國(guó)在完全吃透了殲-7的各項(xiàng)技術(shù)后自行研制的一種飛機(jī),殲-8的性能相比殲-7來說更加成熟可靠。早期型號(hào)的殲-8采用改進(jìn)型的渦噴-7A發(fā)動(dòng)機(jī),這種采用了高溫渦輪的渦噴-7發(fā)動(dòng)機(jī)很大程度上的提高了殲-8戰(zhàn)斗機(jī)的最大速度和穩(wěn)定性,也是中國(guó)邁出蘇系陰影的第一步。

隨后的殲-8II戰(zhàn)斗機(jī)更是采用了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的渦噴-13A。理論上渦噴-13A是一種源于渦噴-7的發(fā)動(dòng)機(jī),但是在渦噴-7的基礎(chǔ)上完全重做。該發(fā)動(dòng)機(jī)采用8級(jí)軸流式壓氣機(jī),整體結(jié)構(gòu)包含環(huán)管燃燒室、雙級(jí)渦輪、加力燃燒室。相比渦噴-7發(fā)動(dòng)機(jī),渦噴-13的首次大修時(shí)間提高到300小時(shí),壓氣機(jī)進(jìn)行了大幅度的改進(jìn),推力相比渦噴-7提高50%以上,是中國(guó)航空工業(yè)史上不可不提的一大進(jìn)步。

但隨后的日子中,蘇-27的蘇式優(yōu)美曲線讓當(dāng)時(shí)號(hào)稱“空中蔡國(guó)慶”的殲-8II戰(zhàn)斗機(jī)低下了頭。AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)的澎湃動(dòng)力配上天鵝一般的優(yōu)秀氣動(dòng)布局讓蘇-27成為航空史上絕對(duì)的經(jīng)典,中國(guó)當(dāng)局下了死任務(wù),無論如何也要搞到蘇-27戰(zhàn)斗機(jī)。

于是在蘇聯(lián)解體前夕,中國(guó)通過外交手段成功的獲得了蘇-27SK戰(zhàn)斗機(jī)的生產(chǎn)許可和生產(chǎn)線。至此,中國(guó)的蘇式曲線成為了中國(guó)空軍一道亮麗的風(fēng)景線。中國(guó)在獲得戰(zhàn)斗機(jī)生產(chǎn)許可的同時(shí)也獲得了相當(dāng)數(shù)量的蘇-27SK戰(zhàn)斗機(jī),除了增加空軍戰(zhàn)斗力外也為實(shí)機(jī)工程測(cè)繪進(jìn)行逆向研究仿制提供了寶貴材料。

但是,蘇-27SK戰(zhàn)斗機(jī)采用了與中國(guó)以往完全不同的渦輪風(fēng)扇引擎,也就是赫赫有名的AL-31F渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)是俄羅斯留里卡土星設(shè)計(jì)局生產(chǎn)的帶加力燃燒室的第四代航空發(fā)動(dòng)機(jī)。渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)相比渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)擁有尺寸小推力大、穩(wěn)定性好、易于維修等諸多優(yōu)點(diǎn),當(dāng)今世界上第三代以后的戰(zhàn)斗機(jī)大多采用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

不多對(duì)于中國(guó)來說,渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)并沒有那么簡(jiǎn)單。首先,渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)相比渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)擁有更高的電氣集成度。以AL-31發(fā)動(dòng)機(jī)為例,其直徑為900mm,長(zhǎng)度為4000mm,要在這么小的體積內(nèi)安裝包括4級(jí)風(fēng)扇、9級(jí)壓氣機(jī)、2級(jí)渦輪、可收張式噴管、燃燒室、加力燃燒室、空氣冷卻通道、燃油控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、數(shù)字化控制系統(tǒng)等。其次,渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)主要部件的渦輪葉片由于體積小、曲面復(fù)雜而需要一體式大型精密鑄造。在精密鑄造的基礎(chǔ)上還需要再進(jìn)一步使用單晶空心葉片以提高極限溫度。在可以說,無論是設(shè)計(jì)還是制造渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)都是一個(gè)國(guó)家航空工業(yè)的最高體現(xiàn)。

對(duì)于中國(guó)來說,從渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)到渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)基本就是另一個(gè)從零開始。于是WS-10太行發(fā)動(dòng)機(jī)從1987年開始立項(xiàng),從零開始的中國(guó)航空工業(yè)一路磕磕絆絆。這段時(shí)期別說制造出完整的成品,就是堪可一用的國(guó)產(chǎn)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)都很難。但中國(guó)不能因?yàn)闆]有合格的國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)而放棄第三代和第四代戰(zhàn)斗機(jī)的研制,于是中國(guó)大量的從俄羅斯和烏克蘭進(jìn)口AL-31發(fā)動(dòng)機(jī)。

除了戰(zhàn)斗機(jī)使用的AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī),中國(guó)在大型商用發(fā)動(dòng)機(jī)和大型運(yùn)輸機(jī)使用的大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)方面使用的是俄羅斯生產(chǎn)的D-30K,并在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)也只能從俄羅斯和烏克蘭進(jìn)口。直升機(jī)上的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)也是較為落后,直-10原本預(yù)計(jì)使用的PT6C-67C發(fā)動(dòng)機(jī)也因?yàn)橥鈬?guó)的鉗制使用了性能相對(duì)落后的渦軸-9發(fā)動(dòng)機(jī)。在大型運(yùn)輸直升機(jī)上中國(guó)更是一片空白,原因無他,沒有合格的大型發(fā)動(dòng)機(jī)。

對(duì)于中國(guó)來說,雖然中國(guó)經(jīng)歷了這么多年的艱苦發(fā)展,但是在現(xiàn)在這個(gè)全球化的時(shí)代,閉門造車只能固步自封。中國(guó)目前已經(jīng)可以造出可堪重用的WS-10B發(fā)動(dòng)機(jī),也已經(jīng)進(jìn)行了矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的試車,但不得不承認(rèn),中國(guó)在發(fā)動(dòng)機(jī)這方面依舊存在著相當(dāng)程度上的缺陷。這種缺陷主要原因不在于資金,而在于相關(guān)科研人員的數(shù)量和技術(shù)積累。

殲20的身上再也看不到一絲俄系血脈

以目前中國(guó)的情況,用自身強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)實(shí)力以各種方式吸收外國(guó)的一些老牌航空工業(yè)公司,盡量獲得足夠的技術(shù)人員和技術(shù)資料能夠讓中國(guó)的航空工業(yè)發(fā)展少走彎路多走捷徑。在這方面,中國(guó)已經(jīng)邁出了許多步伐。無論是收購(gòu)英國(guó)加德納零件公司的全部股份還是去年天驕航空收購(gòu)烏克蘭馬達(dá)西奇公司的半數(shù)股份,這些都將為中國(guó)的航空工業(yè)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)和財(cái)富。就像網(wǎng)民常說的那樣:能用錢解決的事那都不叫事。

事實(shí)上,以收購(gòu)股份的方式獲得技術(shù)和生產(chǎn)資料在國(guó)際上并不是什么新鮮事,有的時(shí)候某些國(guó)家為了獲得這些寶貴材料甚至采用了各種“明搶”的方式。美國(guó)的通用電氣公司,英國(guó)的羅羅公司都是在二戰(zhàn)之后依靠著對(duì)德國(guó)大量資料和科研人員的“掠奪”和“壓榨”一躍而起,成為當(dāng)今世界主流發(fā)動(dòng)機(jī)公司。

在信息化全球化的今天,中國(guó)能夠以更簡(jiǎn)單的方式獲得寶貴的實(shí)驗(yàn)資料是一件穩(wěn)賺不賠的“生意”。對(duì)于中國(guó)和俄羅斯以及烏克蘭在內(nèi)的前獨(dú)聯(lián)體國(guó)家,如果想在航空這一方面不被歐美北約方面壓制的太狠,依靠中國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,吸收俄系的科技資料和工業(yè)實(shí)力互相幫助、大力發(fā)展自己的航空工業(yè)是唯一的出路。(作者署名:利刃)

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