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中国空军发动机问题

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发表于 2015-12-19 19:10:55 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 firebird 于 2015-12-19 19:37 编辑

航空发动机代表了一国装备制造业的最高技术水平,被誉为现代工业“皇冠上的明珠”。然而,中国是联合国5个常任理事国中,唯一不能独立研制先进航空发动机的国家。




美台军售对两岸关系的实质性影响已经大大降低




C-130“大力神”是用途广泛的驮马



F-35是当今世界最先进的隐形战机之一

焦点事件:“心脏病”魔咒难解 解放军“旧病复发”

2015年12月17日晚,中国海军东海舰队1架歼-10S双座型战机在执行跨昼夜飞行训练时坠毁,2名飞行员跳伞。据悉,该战机装备的是俄罗斯制造的AL-31系列发动机。官方消息称,该架飞机坠毁于温岭市泽国镇连树村附近,没有造成其它附带损害。在此之前,中国海空军曾多次发生坠机事故。随着事故调查工作的展开,中国空军的“心脏病”问题再次成为外界关注的焦点。

航空发动机是装备制造领域的最高端产品,代表了一国装备制造业的最高技术水平,被誉为现代工业“皇冠上的明珠”。其制造技术已成为衡量一个国家科技水平、军事实力、综合国力的重要标志。然而,中国是联合国5个常任理事国中,唯一不能独立研制先进航空发动机的国家。

依照中国官方的说法,经过60年的探索和努力,中国空军的主力战机已经完成了由直接引进、消化技术到自主设计和制造的飞跃。其中歼-10和歼-11B“一轻一重”两型主力战机已经成为中国空军夺取制空权的“双雄”。但现实毕竟是残酷的:尽管进行了几十年的研发工作,中国迄今仍然未能建造出一台可靠的、高性能的飞机发动机。

航空发动机的工作条件严苛,可靠性要求出奇地高,同时要求轻小,易于维修。战斗机发动机和民航客机发动机有所不同。战斗机发动机更加追求绝对性能和轻小,在拓展工作参数方面更加极端。以一款顶尖的发动机来讲,著名的英国罗尔斯·罗伊斯公司为A-380生产的发动机内部最高温度已经达到了太阳表面温度的一半,发动机内部的压力达到了50个大气压,涡轮叶片叶尖的运动速度达到2,000公里/小时,而它的叶片有3米多长。

目前西方发达国家的发动机主轴承的寿命都在1万小时以上,而中国的同类产品基本都在900小时以内。现代高性能航空发动机都采取一些高强度、耐高温材料,包括钛、镍、铝、复合材料以及镍基和钴基超耐热合金。有分析称,目前中国超耐热合金还不能完全自给,据估计中国每年超耐热合金的生产量约为10,000吨,而需求量则为20,000吨。更有专家指出,制造发动机风扇的复合材料中国根本做不出来。
可以毫不夸张的说,所有2009年以后亮相的解放军俄式武器“克隆产品”都离不开俄制发动机,尤其是战机、舰船。“离开了俄式发动机,中国空军所有的第三代战斗机就成为机场空军”,出口战斗机也将退回到20世纪五六十年代的水平。

近一段时间以来,互联网上不断曝光中国第四代隐形战机歼-20使用国产“太行”发动机进行测试的消息。但在西方看来,歼-20设计思路落后,发动机性能难以满足与美俄四代战机进行对抗的要求。虽然中国“太行”发动机正在进行测试,并不断取得新进展,但该发动机据称仍然是从俄制发动机克隆而来,性能落后,令西方大跌眼镜。在业内,歼-20事实上并未给欧美、俄罗斯航空工业界带来重大冲击,反而让人们看到了其设计思想的老化和发动机技术难关。

中国在发动机领域严重依赖俄罗斯。另一方面,中美航空发动机技术差距同样令人感到不安,20世纪80年代,当美军F-15战斗机已经开始安装推重比达到8的F-110发动机,而同一时期的中国还在落后的涡喷发动机上苦苦挣扎。如今,即便中国在WS-15发动机上取得了巨大成就,仍然与美国存在着至少30年的差距。中国涡扇-10“太行”涡扇发动机及其改进型的性能指标与美国普惠F-100和通用电气F-110相当,这两款发动机是目前美军F-15和F-16战机的动力装置。

航空发动机是个很典型的传统工科专业。中国在这一领域院士至今仅有5人,且年龄偏大,年纪最小的也超过了70岁。由于钢铁、机械等传统工科专业早已丧失了对理科生的吸引力,中国顶尖工程技术人才严重短缺的局面短期内无法缓解。中国历来重学术而轻技术,加上中国当前教育体制、模式的限制,使得航空发动机行业严重缺乏对机械产品悟性深刻的设计师和技术工人。表面上是技术和材料的落后,实际上,中国大飞机的“心脏病”在于人才培养的落后。

中国过去对发动机的认识存在误区,没有意识到“动力先行”的重要性。中国的“太行”发动机基本与俄罗斯20年前投产的AL-31F相当,有些方面还达不到后者的水平。中国下一步会将发动机的技术突破口,放在核心机的预研和试验、耐高温轻质合金材料、全权数字化控制系统以及矢量推力技术上面,同时继续提高“太行”发动机的可靠性和使用寿命。

针对大飞机短缺和航空发动机技术薄弱这两大难题,中国航空企业不断完善“昆仑”、“秦岭”、“太行”等系列发动机的同时,又启动了C-919“国产大飞机”项目,在这两个领域奋起直追。而唯有下大力气改革教育和人才培养制度,摒弃陈规陋习,坚持自主创新,方才是治愈中国空军“心脏病”的良方。
中国军情:美台军售难掀巨浪 南海潮涌危机四伏

2015年12月17日,台湾向美国采购的首批3架UH-60M“黑鹰”直升机运抵高雄港70号码头,并在飞往台中清泉岗基地前进行起降测试。

12月16日,美国政府正式宣布决定向台湾出售价值18.3亿美元的武器,以“帮助台湾维持足够的防卫能力”。美国国务院发言人麦基比(David McKeeby)称,这次出售给台湾的武器装备包括2艘“佩里”级护卫舰、“标枪”反坦克导弹、“陶”式2B反坦克导弹、“针刺”导弹、AAV-7两栖突击车、以及枪支和弹药等其他装备。

自马英九2008年上台至今,美国布什(George Walker Bush)政府及奥巴马(Barack Hussein Obama Jr.)政府合计提供对台军售总额超过183亿美元,2014年年底美国国会还通过移转若干艘“佩里级”护卫舰的法案。

此次美国对台军售项目大多为经过升级的装备和武器,虽然种类众多、功能齐全,但并未包括有先进喷气式战斗机等装备。由此可见,奥巴马及其团队并没有兴趣处理台湾战机现代化问题。台湾目前有144架F-16战机,有必要再增购新战机,度过目前到2020年采购第五代战机的阶段。有分析称,台湾空军需要24至32架F-16C/D,至于台湾采购F-35在政治上和财务上则绝无可能。

美国对台军售一向是秉承维持两岸军力,助力台湾防范大陆军事威胁的原则。但随着大陆实力的全面提升,美国对台军售的“正面”作用也日趋降低。而入台的美国军械问题频出且设备老旧也一直为台湾民众所诟病,更自嘲自己一直在充当“冤大头”,向美国购买武器也只是在“交保护费”而已。联系大陆空军近期购入苏-35对其空军实力的提升,此次美国的对台军售对台湾实力的提升是毫无帮助。而这对未来两岸和平发展而言,也同样是毫无益处。

视线转向南海。12月18日,美国国防部发布消息称,2架美国空军B-52轰炸机再次赴南中国海执行例行飞行任务,其中1架飞进华阳礁上空2海里范围内,并表示“五角大楼正调查军机会如此接近岛礁的原因”。美军称:“相关的飞行路线并不是有意的。”

美军B-52轰炸机最近一次闯入南中国海发生在11月8日深夜至11月9月凌晨,当时2架美军轰炸机在南海的“国际空域”飞行,但并未飞入中国在南海施工的岛礁周围12海里上空。B-52战略轰炸机是美国空军的主力轰炸机,代号“同温层堡垒”,最大航程为16,000公里,最高飞行高度为16,700米。该机为可携带核武器的美军战略轰炸机群核心机种。
在中美博弈日趋激烈之时,作为美国盟友的澳大利亚也突然对南海表现出极大兴趣。澳大利亚国防部12月14日证实,澳方战机曾在中国南海争议岛礁执行例行巡视任务。在此之前,BBC曾曝出消息称,澳大利亚P-3“猎户座”海上巡逻机正在南海中方控制岛礁上空“巡逻”。澳大利亚军方称,依据《国际民航公约》与《联合国公约》规定的海洋法,澳方飞机可以在这一地区“自由航行”,此举意在维护地区安全。

消息称,澳大利亚有军机已于12月初在南海执行了“航行自由”飞行任务,“飞越了南海争议岛屿上空”。BBC记者在菲律宾民用飞机上听到澳大利亚军方无线电向中国海军呼叫,表示自己正在“行使自由航行权”。澳大利亚国防部随后证实了这一消息。这表明澳大利亚军方确曾派飞机靠近中国岛礁,这无疑是澳方对中国的某种挑衅。

国际军情:美军“大力神”风采不减当年 日本“闪电II”阴谋诡计多端

2015年12月11日,位于美国佐治亚州的穆迪空军基地内,美国空军第71救援中队接收一架全新下线的HC-130J“大力神”救援支援飞机。这架“大力神”也是第2,500架C-130。

1956年,洛克希德·马丁公司向美国空军交付首架C-130A,到目前为止已有68个国家和地区装备了该种飞机,累计飞行时间超过2,200万小时。其中洛克希德·马丁公司生产的C-130J“超级大力神”已经累计飞行超过130万小时,装备了16个国家。第2,500架大力神是一架HC-130J“战斗王II”救援支援飞机,序列号13-0782。

C-130可在前线简易机场跑道上起落,向战场运送或空投军事人员和装备,返航时可用于撤退伤员。改型后用于执行各种任务,用于电子监视、空中指挥、控制和通讯的型别有EC-130、EC-130Q等;此外还有搜索救援和回收型、空中加油型、特种任务型、气象探测型、海上巡逻型及空中预警型。

正如洛克希德·马丁公司所言,“‘大力神’是无与伦比的全球性飞机和用途广泛的驮马。”该架飞机的交付代表C-130机队继续保持规模,持续在世界各地发挥作用。

关注的焦点依旧来自空中。由日本本土生产的首架F-35隐形战机已经开工。12月15日,日本开始在名古屋展开F-35战斗机的生产工作,多家日本公司都将深度参与其中。情报称,日本已被批准自行生产编号为AX-5的首架F-35战斗机。12月15日,日本企业在本土开始将F-35战斗机的机翼、垂直尾翼与机身接合在一起,“这是里程碑式的重大事件”。

依据美国与日本达成的协议,日本将拥有42架F-35战斗机,其中前4架由美国负责生产,预计最早2016年交付。剩下的38架则授权日本在国内组装。由日本企业自行组装的第一批F-35将于2017年正式进入日本航空自卫队服役。
不同于以色列、挪威等国直接采购的模式,日本在采购美制F-35战机时特别强调了要求日本企业参与生产。其中日本IHI集团将承担本土组装的38架F-35战机发动机涡轮和风叶等17种最重要的零部件制造,其余多家日本企业也参与到电子设备等零部件的生产中。日本防卫省希望此举不但能让日本企业更深入了解隐形战机的制造工艺,为日本自行研制隐形战机奠定基础,同时也希望与美国合作继续生产F-35组件,出口其他国家。

F-35战机可承担争夺制空权、对地攻击和电子压制等多种任务。日本防卫省认为,F-35的最大优势是空中态势感知能力,能加强美国和日本武装力量之间的互通性,使美日战机“心灵相通”。更为重要的是,日本希望用F-35对抗解放军歼-20、歼-31等新一代隐形战斗机。


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