為什么我們的航天發動機差美國三十年
要知道我國的航空發動機為什么這么落后,那么首先得有一個清楚地概念。 那就是什么是航空發動機?
要知道我國的航空發動機為什么這么落后,那么首先得有一個清楚地概念。
那就是什么是航空發動機?
就是這個,飛機上用的就稱作航空發電機,包括戰斗機、客機、私人飛機,只要是飛機用的都叫做航空發動機。
因為其制造難度和技術門檻實在太高,也被稱作人類的“工業之花”。
而還有一個名稱相近的發動機叫做航天發動機。
這是用在火箭發射上面的,是用來飛出地球用的,雖然名字相近,但是內里相含差了太遠,大家不要搞錯了,今天要談的是航空發動機。
弄清楚航空航天的概念后,我們先接收一組數據。
目前為止,全世界范圍內,擁有正在服役的第五代戰機的國家,有且只有一個:美國。
先說美國
服役型號--F22猛禽戰斗機以及F35戰斗機,于2000年開始正式服役。
而我國的殲二十戰機尚且在實驗階段,正式服役可能要到2017年,與F22相差十七年,現階段,美軍在2009年就已經開始第六代戰機的服役實驗與準備。核心機的研發已經到了第七代。
最重要的一點是,我國的殲二十,即使正式服役以后,能否超越F22的性能還是一個未知數。
為什么差距會有這么大?核彈我們追上了,高樓大廈我們追上了,高鐵我們更是超越了,而真正的大國重器卻依然差距如此明顯呢?
這就不得不從航天發動機開始說起了。
其實從三代戰機開始,在速度上就有了一個明顯的要求:超音速巡航。然而,需要穩定達到這樣一個充滿爆發的速度,對發動機的要求可謂苛刻。
其實說起航空發動機的原理來,大家一看就明白,無非就是利用發動機扇葉轉動產生的推力來推動整個飛機前進。
再仔細觀察發動機的扇葉,大家就會發現,相對于巨大的飛機來說,扇葉看起來是如此的輕薄,如此的秀氣。
而就是依靠這樣幾片看起來又輕又薄的扇葉,要產生能讓整個飛機持續飛行甚至超過音速的動力,這種感覺就像是一個大漢用槍頭頂著汽車前進,頗有雜耍的感覺。
上圖是蘇27的AL—31發動機,其風扇直徑不到900毫米,整個風扇每秒承受的推力為12.5噸,期間還有異常嚴酷的高溫高壓考驗。
我想這樣一說,所有人都會明白航空發動的制造難度了。有時候,不僅僅是設計上,技術上的問題,即使美國人把圖紙扔過來,然后手把手的教著你,但是你能不能生產出能符合品質的鑄造原料還是一個重大的問題。
目前階段,全世界擁有制造頂級航空發動機的公司只有英國的羅羅公司以及美國的普惠(不是惠普)和通用。
這是一個真正的壟斷行業。
上圖為F22猛禽戰機的心臟,噴射出來的火焰就像極光一樣美麗。
說回我國
說起我國的工業史,一向是靠山寨起家,也就是先買來別人的,然后在拆開來學。在很多個領域,依靠這樣的死辦法再加上無數無名英雄的勤奮努力,一步步追趕了上來。
但是在航空發動機領域,這個辦法簡直寸步難行,為什么這么說呢?
航空發動機這個“工業之花”,應用層面上有各種最新的理論、最新的材料、最新的工藝,不像以前的造汽車造摩托車,把圖紙搞到手,就是靠著人工叮叮當當也給你敲出一輛來。
甚至,在沒有廠商的指導的情況下,就是連拆,也拆不開!更別談仿制超越了。即使是強行仿制了,吃不透別人的技術指標,做不到不差一毫米的材料工程,最終也只會害自己。
在這個方面,我國是有慘痛的教訓與例子的:
上圖為我國自行研制的“太行”渦扇發動機,其實就是仿制的通用公司的CMF—56。
“太行”在05年就完成了仿制工作,但是其應用的9年以來,各種問題不斷,最后只好用在雙發的殲十一上,而單個發動機驅動的殲十依然是采用俄制AL-31發動機。
在軍事上,我國向來是不遺余力的,各種項目的研究也是進度非凡,但是面對人類的“工業之花”,這次沒有了任何的捷徑可走,既然這次無“寨”可山了,那就鐵了心自己造吧!砸銀子,花功夫,再多的錢花在這個上面。
說說俄羅斯
其實航天發動機這顆“工業之花”不光是國人還沒有摘下來,就算是有著前蘇聯強大工業基礎的俄羅斯,現在也不過是五十步笑百步。
蘇聯人造發動機和美國人早發動機其實最初在技術底子上是相差無幾的,但是由于理念的不同,導致現在走上了一條不歸路。
美國人制造發動機,考慮了翻修期和壽命,生產武器不計成本,精益求精,不怕最貴,但求最好,所以美國有很多天價武器裝備,而且都是做工精良,技術先進,使用壽命也很長。
可是蘇聯人根據二戰的經驗,發現坦克和飛機的實際戰場壽命往往只有幾十到一百多個小時,然后就被摧毀了,所以蘇聯人設計武器的理念很簡單。
這一百個小時發動機不要歇火就行。
蘇聯人揣著這個信念一直在更新換代著他們的武器庫,等到他們發現第三次世界大戰遙遙無期時,他們的武器研發已經點錯了科技樹了。
▲圖為前蘇聯廢棄飛機
而到那個時候,蘇聯人的飛機研究到了什么地步了呢?
據說蘇聯人的飛機和美國飛機不同的地方是,在蘇聯飛機的燃燒室旁,分別掛了兩個瓶子,一個是汽油,一個是純氧。
最初美國人不明白這是干啥用的,于是派去了間諜,間諜回來以后帶回的情報讓美國人大吃一驚。
因為蘇聯人設計的發動機有個毛病,那就是容易熄火,尤其是發射導彈以后熄火率達到了百分之九十。于是便有了發動機旁裝兩個瓶子的設計,這兩個瓶子是在飛機發射玩導彈熄火以后重新給發動機點火用的,據說點火成功率是百分之百。
- 下一篇:臺灣新電動車續航達650公里 外觀炫酷
- 上一篇:當前樓市處于極度高風險中