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高科技，尖端科技多了，為什么航空發(fā)動(dòng)機(jī)是工業(yè)之花？空間技術(shù)，火箭技術(shù)，核電技術(shù)，微電子技術(shù)，都有各自的特點(diǎn)和難點(diǎn)，為什么他們不是工業(yè)之花？
我們來做個(gè)比喻，整個(gè)國(guó)家的第二產(chǎn)業(yè)（從冶金到制造到加工，設(shè)計(jì)）是一個(gè)金字塔，航發(fā)就是這個(gè)金字塔的塔尖，它涉及到了基本上所有的工業(yè)和技術(shù)項(xiàng)目，并且要用到這些領(lǐng)域的最高技術(shù)成就。其實(shí)，使航發(fā)技術(shù)的發(fā)展，在帶動(dòng)著整個(gè)工業(yè)的進(jìn)步。
說到這里，想象一下，如果我們的航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)有一天獨(dú)步全球，那我們就TMD是不折不扣的超級(jí)大國(guó)，想不承認(rèn)都不行。甚至都不必象美國(guó)人一樣領(lǐng)先，只要我們?cè)诩夹g(shù)上和他們平起平坐，中華民族的復(fù)興之夢(mèng)就算是跑不了了。
航發(fā)技術(shù)從大面上說，涉及到：冶金，材料，機(jī)械加工，機(jī)械制造，熱力學(xué)，空氣動(dòng)力學(xué)，流體力學(xué)，控制學(xué)，等等等等吧，基本上吧，你把工科的學(xué)科統(tǒng)統(tǒng)算上，75％以上都要把自己的最高成就獻(xiàn)給航發(fā)。
話說九十年代中國(guó)引進(jìn)Su27生產(chǎn)線后，自己的J-11開始批量生產(chǎn)。三哥眼紅了，也想要一條生產(chǎn)線。毛子心說，賣給誰(shuí)不是賣，給錢就行，于是派專家組考察三哥的工業(yè)設(shè)施，考慮在那兒設(shè)接收點(diǎn)。折騰了半年，專家組的意見是，三哥現(xiàn)有的工業(yè)得從冶金開始，重新來過，二十年之內(nèi)，不可能自己生產(chǎn)。（由此可見，五十年代老大哥對(duì)我們的援助是多么的重要，基礎(chǔ)，基礎(chǔ)啊）
八十年代，小巴裝備了F-16，我們也搞過來了一架，看看還是有點(diǎn)幫助吧，也就僅限于此了。我們當(dāng)年的工業(yè)基礎(chǔ)，就是有全套的技術(shù)資料，也造不出來呀。除非象和老美當(dāng)年蜜月期的計(jì)劃一樣，由美國(guó)整體援建配套工廠。當(dāng)年，F(xiàn)-16上，怕是有一半以上的零件，我們連材料都沒有，更別提加工工藝了。即便是今天，我們可能也還是有些材料和工藝上的差距。沒辦法呀，底子薄啊。班上學(xué)習(xí)好的，還就是幾個(gè)老牌資本主義強(qiáng)國(guó)，工業(yè)上的差距，真的得多年的修行才可以有正果的。
說到這里，講個(gè)小故事，當(dāng)年863計(jì)劃，航空部材料所有一項(xiàng)，粉末冶金渦輪盤。就是把金屬粉末，按比例（呵呵，這個(gè)比例可是國(guó)之機(jī)密）放在容器里，高溫高壓下，變成合金。具有很好的結(jié)晶順序，可以耐高溫，強(qiáng)度也好。F404上的高壓渦輪盤就是這樣的，咱們就照著葫蘆畫瓢吧。整個(gè)項(xiàng)目3.5億RMB，還不錯(cuò)，搞定了，大大小小的慶功會(huì)也開了不少。新材料有了，咱們也來一盤？上車床，從盤心到盤邊，F(xiàn)404是一刀走到底，這樣保證沒有因?yàn)閾Q刀時(shí)產(chǎn)生的痕跡，（將來就是裂紋的萌芽），可是問題是，我們的車刀的材料不行，一刀走不完，就磨沒了，得換刀。這下才發(fā)現(xiàn)，我們還得要另一個(gè)攻關(guān)項(xiàng)目。
所以，我們的水桶，每一塊板都不夠長(zhǎng)，這個(gè)水桶就是我們的工業(yè)能力，我們正在集中力量，加高每一塊板，尤其是那些相對(duì)更短的板。兩彈一星只是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目，可以集中力量辦大事，（即便是這樣，也有很多土法上馬的例子）。而整個(gè)工業(yè)能力的提升，又怎樣集中力量辦大事哪？
�。ǘ⿲擂螘r(shí)期
我們的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，建國(guó)前，是空白，比白紙還白，一窮二白。五十年代從朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)起，開始修發(fā)動(dòng)機(jī)，戰(zhàn)后，由于我們志愿軍將士的英勇犧牲，我們?cè)诶洗蟾缒抢�，基本上屬于有栽培潛力的了。隨后的156個(gè)項(xiàng)目，是人類歷史上最激烈，最徹底的工業(yè)化。沈陽(yáng)的黎明廠(有幸在那實(shí)習(xí)了一個(gè)夏天，沈陽(yáng)的狗肉和試車的轟鳴，一起記錄在我們青春的回憶中) 就是156之一。
不到十年，我們就在表面上（注意，是表面上）趕上了世界先進(jìn)水平。60年代初的Mig21仿制成功，我們?cè)跍u噴發(fā)動(dòng)機(jī)上也擁有了雙轉(zhuǎn)子軸流式渦噴的先進(jìn)水平。
可是，知其然不知其所以然。老大哥一撒手，我們就抓了瞎。對(duì)于原設(shè)計(jì)的任何改動(dòng)，都會(huì)引發(fā)多米諾骨牌式的連鎖反應(yīng)。加上文革的折騰，我們用了20年，才在 80年代初，成功地吃透了MIG21和渦噴7的技術(shù)，并推出了成功的改進(jìn)型號(hào)。殲7G被譽(yù)為世界上改的最好的MIG21�？上砹硕辍�
即便是在被封鎖的最嚴(yán)的60，70 年代，中國(guó)從來沒有放棄引進(jìn)技術(shù)。兩個(gè)中隊(duì)的殲6從埃及換來了MIG23，從MIG23上仿制的WP15至今是中國(guó)最大推力的渦噴，只是一直沒有合適的機(jī)型�；ň揞~外匯（當(dāng)年）引進(jìn)的斯貝生產(chǎn)線，使得西安的430一直是三機(jī)部加工工藝最好的工廠。（老大哥當(dāng)年的工藝就不如約翰牛）Spey也是沒有裝機(jī)。但是，WP15和Spey都給了我們很多啟發(fā)和具體技術(shù)，工藝上的提升。
隔壁小胖的作業(yè)早就抄不上了，我們?cè)?0年代末和班上最優(yōu)秀的同學(xué)結(jié)成了一對(duì)一，一對(duì)紅，美利堅(jiān)同學(xué)的作業(yè)讓人眼花繚亂，每道題又要花大價(jià)錢才給抄，一時(shí)半會(huì)不知道先抄那道題好。（NND，咱窮�。�
到了風(fēng)波的春夏之交，我們一道和平典范的題才抄了半，老美翻臉了，把我們的作業(yè)本都扣了。但我們好歹還是瞄了兩眼，大體知道了他的解題思路（美軍標(biāo)，設(shè)計(jì)規(guī)范，航空部后來頒發(fā)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)直就是美軍標(biāo)的翻譯版。）
中國(guó)野路子走慣了，從來不按牌理出牌。在蜜月期，也沒有閑著搞小動(dòng)作。民航買了一批737，裝CFM56，其核心機(jī)就是GE的F100（兩臺(tái)裝F-15）的核心機(jī)。核心機(jī)就是高壓壓氣機(jī)，燃燒室，高壓渦輪組成的，又叫燃?xì)獍l(fā)生器。都模塊化后，可以和外圍的風(fēng)扇，低壓壓氣機(jī)組成一個(gè)系列的型號(hào)。這個(gè) CFM56買的，也是我們擺事實(shí)，講道理，美國(guó)國(guó)會(huì)和巴統(tǒng)特批的。批之前，就有人說，中國(guó)要是偷我們的技術(shù)怎么辦，blah, blah. 可是哪有賣飛機(jī)不給賣備用發(fā)動(dòng)機(jī)的？波音的游說集團(tuán)，我們朋友大大的。
這批發(fā)動(dòng)機(jī)，封在箱子里，美方每半年來查一次。（NND，記得休斯公司的衛(wèi)星嗎，3個(gè)CIA24小時(shí)日夜監(jiān)守，最終也沒能下的去手），這，能難得住我們英雄的中國(guó)人民嗎？
拆箱，編號(hào)，直運(yùn)沈陽(yáng)，測(cè)繪，建模，組裝，運(yùn)回北京，上封條，不到五個(gè)月，搞定。
（二）之外篇·發(fā)動(dòng)機(jī)書場(chǎng)·美帝興師問罪
這么大的項(xiàng)目，不知道才怪了，人家的情報(bào)部門也不是吃干飯的。但是，他沒有證據(jù)，沒有，沒有，就是沒有，你看見了？國(guó)家間，往往也就是幼兒園的交際水平。
直到有一天，美帝拿著咱航空部的紅頭文件來興師問罪了，文件的標(biāo)題是“關(guān)于做好CFM56核心機(jī)測(cè)繪工作的指示”，我，我倒！這是誰(shuí)干的！
可以想象，中國(guó)當(dāng)時(shí)還是很被動(dòng)的，尤其是90年代，還處在想和人修復(fù)關(guān)系的階段，記得消氣之旅嗎？要擱現(xiàn)在，老子就是做了，你怎么著吧？具體怎么把這事私了了，就不是我所能知道的了。總之，驚動(dòng)了上面，上面很生氣，后果很嚴(yán)重，親筆批示，“要讓叛國(guó)者心驚膽顫”，三個(gè)月后，美國(guó)中部小城市，車禍，一中年男子當(dāng)場(chǎng)死亡。
�。ㄈ┨�，修成正果
那位說了，切，抄個(gè)作業(yè)還這樣費(fèi)勁。這您就是外行了，要抄到知其然，還知其所以然，要抄到下一道題，老子我自己會(huì)做了，就不光是抄答案了，得一邊抄，一邊琢磨人家的解題思路，更得補(bǔ)以前沒學(xué)過的知識(shí)。中國(guó)就象一個(gè)天賦不錯(cuò)的工農(nóng)兵大學(xué)生，高數(shù)課上聽不懂，抄作業(yè)過關(guān)，可回家就把初中，高中的課本全翻出來，惡補(bǔ)啊。
為什么美蘇都不設(shè)防三哥？就他那點(diǎn)基礎(chǔ)，還不用功，給他抄，給他把家教請(qǐng)來都不靈。殲6到強(qiáng)5，MIG21 到殲7G，殲8，Su27到殲11，中國(guó)從來就不是甘心居人籬下的主。借用虎哥一句話，只要我們自己不崩潰，成圣是早晚的事。我們要考慮的是，成圣之后，如何防止歷史的循環(huán)，墜入英帝，美帝的宿命。毛主席在西柏坡是怎么說的？
扯遠(yuǎn)了。
所以，CFM56 也只是給了中國(guó)一個(gè)大致的方向。整個(gè)核心機(jī)的尺寸，一模一樣。小子不才，本科畢設(shè)的題目就是10A的所有葉片的動(dòng)力相應(yīng)分析。所有分析，計(jì)算，試驗(yàn)，材料，工藝的攻關(guān)，90年代全面展開。我的兩位在沈陽(yáng)的師兄個(gè)自有重任在肩。
風(fēng)扇和匹配的低壓渦輪得從新設(shè)計(jì)，新材料（粉末冶金，單晶葉片）新的合金，新的加工工藝（摩擦焊，電子束焊），新的計(jì)算方法，新的試驗(yàn)方法，新的試驗(yàn)臺(tái)，中國(guó)的航空動(dòng)力人，忙乎了將近二十年，把我們離世界先進(jìn)水平的差距從35年縮短到20年。定型的太行基本達(dá)到了推比8的性能。
這期間，航發(fā)的全權(quán)數(shù)字控制系統(tǒng)（FADEC），先進(jìn)的計(jì)算流體實(shí)驗(yàn)室（我的上鋪兄弟是學(xué)術(shù)帶頭人），完備的試驗(yàn)體系，都是頭一次建成。以后的發(fā)展就是加速度了。
有人說，美帝10年就可以開發(fā)出一個(gè)新型號(hào)，為什么我們要二十年？不要忘了，美帝代表的是人類目前為止技術(shù)的最高水平，他的齊備的工業(yè)體系，他在基本上所有子項(xiàng)目上獨(dú)步全球的技術(shù)，使得他可以把他已有的技術(shù)整合一下，就可以拼出最好的產(chǎn)品。而我們，得攻關(guān)，在攻關(guān)，每一個(gè)子項(xiàng)目的攻關(guān)的失利，都會(huì)直接延遲整個(gè)項(xiàng)目的發(fā)展。
這就好比蓋房子，人家是所有的PowerTool一應(yīng)俱全，還主持制定了現(xiàn)有的建筑標(biāo)準(zhǔn)，也擁有所有房子里面子系統(tǒng)的最高技術(shù)（空調(diào)，材料，隔音等等），還領(lǐng)導(dǎo)著建筑界的新潮流。我們呢，才剛開始蓋房子，木頭也不好，工具也不行，建筑工人也是才是從農(nóng)民轉(zhuǎn)來的，更要命的是，我們得自己找到什么地方用什么料，用多少，都得從頭摸索。怎么一個(gè)難字了得。
還記得小時(shí)候?qū)W習(xí)嗎？是個(gè)加速度的過程，高中生一天學(xué)的內(nèi)容，小學(xué)生一個(gè)月都學(xué)不完。
就是在這樣的條件下，我們一步一步地趕上來了。我們離法國(guó)，俄國(guó)都沒有質(zhì)的差別了，趕上他們只是時(shí)間問題。我們離美國(guó)再也不是望著他們絕塵而去了，而是步步緊跟，總有追上的那一天。到底，領(lǐng)跑的也有他的難處，技術(shù)的發(fā)展也不是那么快的。
�。ㄈ┲馄杭夹g(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是什么？
人才當(dāng)然是技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)重要因素，但只是必要條件之一吧。對(duì)于工業(yè)技術(shù)來說，一個(gè)強(qiáng)大的，持續(xù)的投入，就比人才更重要。甚至可以說是一個(gè)充分條件。說白了，就是要持續(xù)的往里砸錢。只要大方向正確，再有持續(xù)的投入，和型號(hào)上切合實(shí)際的要求，技術(shù)和人才都是可以培養(yǎng)出來的。
看看前蘇聯(lián)，大規(guī)模，持續(xù)的投入，就培養(yǎng)了隊(duì)伍，人才，技術(shù)。解體后，沒了投入，人才流失，技術(shù)停滯，隊(duì)伍也就散了。我們80年代也散了一些隊(duì)伍。
再看看中國(guó)航天，大方向正確，投錢，人才，技術(shù)，型號(hào)，10年工夫，都有了。
所以說，殲十和太行的意義遠(yuǎn)大于一個(gè)型號(hào)，通過它，儲(chǔ)備了技術(shù)，培養(yǎng)了人才，行成了隊(duì)伍。技術(shù)發(fā)展的延續(xù)性非常重要，東一榔頭，西一棒子上發(fā)展不出好的技術(shù)的，就得靠多年持續(xù)的積累，厚積薄發(fā)啊。之所以叫太行，就是取在抗戰(zhàn)中，中國(guó)在太行山區(qū)艱苦卓絕的斗爭(zhēng)來紀(jì)念其研發(fā)過程之艱難。
前一陣，有人在感嘆，說吳仲華先生如果文革每有被迫害，中國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)會(huì)如何如何，是混淆了工業(yè)技術(shù)發(fā)展和理論體系的發(fā)展。吳先生如果一直有好的條件，可能會(huì)對(duì)我們?cè)诹黧w力學(xué)的發(fā)展上做出更大的貢獻(xiàn)，但是中國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)，就是把他老人家累死，也不會(huì)有任何質(zhì)的變化。
NASA每年巨額的經(jīng)費(fèi)，除去浪費(fèi)的不說，帶給美帝的是在航空航天領(lǐng)域獨(dú)步全球的領(lǐng)先技術(shù)。
中國(guó)從來就沒間斷過從國(guó)外引進(jìn)人次的努力，近年來，越來越多高層海龜?shù)幕亓�，也是一個(gè)因素。不過，在這些敏感領(lǐng)域，作基礎(chǔ)研究的海外人才會(huì)的多些。真正做型號(hào)的，怕是本來就沒有幾個(gè)。局外人往往低估了美帝對(duì)我們的防范，美帝的保密制度，不亞于中國(guó)。設(shè)計(jì)具體的型號(hào)，那是要top level national security clearance的，要查祖宗三代，直系，旁系親屬，所有社會(huì)關(guān)系的。不是本土出生的，基本上很難進(jìn)入這個(gè)圈子。李文和對(duì)于美帝，就是非我族類，其心必異的典型。我當(dāng)年在 Georgia Tech Aerospace program, 系里組織參觀Lockheed 在Marietta 生產(chǎn)F22 的工廠，所有學(xué)生，除了中國(guó)和俄羅斯的，都可以去。我的同學(xué)在NASA Lanley中心做研究員，也只能接觸非常非常基礎(chǔ)的研究，不可能涉及到型號(hào)，當(dāng)然，NASA也沒有型號(hào)任務(wù)，就是和型號(hào)相關(guān)的預(yù)研，也有不同等級(jí)的保密條例。
最終，還是得立足于國(guó)內(nèi)，得靠自己。好在我們現(xiàn)在不太缺錢了，只要方向正確，技術(shù)突破就只是時(shí)間問題。
�。ㄋ模├�，太行，秦嶺的地位
用兩彈一星的精神和投入來發(fā)展航空業(yè)，不是第一次提出來的。當(dāng)年滿腔熱血的要為祖國(guó)的航空事業(yè)獻(xiàn)身的我們，我們也知道我們的航空落后于世界，因?yàn)槲母锫铮挠胁宦浜蟮难�。但�?dāng)被告知我們的航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)落后美帝35年左右時(shí)，那份打擊，那份透心涼，那份郁悶，至今栩栩如生。35年？我們90年才有美帝 55年的技術(shù)？我，我倒！
八十年代，我們的航發(fā)家底是：殲7用一臺(tái)WP7，殲8用兩臺(tái)WP13，殲6和強(qiáng)5用兩臺(tái)WP6，轟6用兩臺(tái)WP8。
WP7我們算是基本吃透了，到底是50年代末的技術(shù)，我們多少也接觸了一些新技術(shù)，覺得還有些可以改進(jìn)的余地。提高推力和發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率的一個(gè)辦法，就是提高渦輪前溫度，可是渦輪葉片要承受極大的應(yīng)力和熱載荷，有效地冷卻技術(shù)和新材料是兩個(gè)突破點(diǎn)。我們?cè)谌~片中心鉆了9個(gè)小孔，從壓氣機(jī)引氣冷卻葉片。后來發(fā)現(xiàn)葉片根部有熱應(yīng)力集中的問題，會(huì)發(fā)展成裂紋。又改成3個(gè)不規(guī)則的大孔，直接用無余量的精密鑄造成型。就這幾句話，就是當(dāng)年無數(shù)的攻關(guān)，計(jì)算，試驗(yàn)，花錢無窮，育人無數(shù)（我們實(shí)驗(yàn)室就有兩個(gè)博士，5個(gè)碩士和這個(gè)有關(guān)）。
昆侖就是WP14，從立項(xiàng)到定型，也有15年時(shí)間。從性能上看，進(jìn)步不大，為什么這么久呢？是因?yàn)槲覀儚睦洗蟾珞w系轉(zhuǎn)到美帝體系的第一個(gè)型號(hào)，所有的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，手冊(cè)，試驗(yàn)臺(tái)，試驗(yàn)方法和手段，都要而今邁步從頭越。所以，外人看不到這些成果，可是這時(shí)實(shí)實(shí)在在的基礎(chǔ)，對(duì)將來的研發(fā)是不可或缺的。
另外，WP14在壽命，可靠性，喘振裕度方面，都有質(zhì)的提高。八爺在用兩臺(tái)WP14后，性能還是有長(zhǎng)足的提升，和10，11可以形成有效搭配。
秦嶺就是國(guó)產(chǎn)化的SPEY，當(dāng)初因?yàn)檩d機(jī)下馬，SPEY國(guó)產(chǎn)化的事也就擱下了。70年代末，80年代，軍工只保證最低需求，沒譜的SPEY，更是后娘的孩子。知道海航堅(jiān)持要?dú)炥Z7，庫(kù)存的50臺(tái)原裝SPEY不夠用，才又開始國(guó)產(chǎn)化。不好意思的是，也是磕磕絆絆過來的國(guó)產(chǎn)SPEY，在壽命和性能上，和60年代末的原裝貨，還有一些差距。這就是我們的工業(yè)底子，這就是我們?cè)诓牧�，工藝上的差距。老牌帝�?guó)主義還是有些老底子的。順便提一句，SPEY的廠商，就是 Rolls-Royles，香港人叫勞斯萊斯的，比房子都貴的車，也是他的一個(gè)分部生產(chǎn)的。
太行，是現(xiàn)在代表中國(guó)最高水平的小涵道渦扇。和毛子的AF-31基本上在一個(gè)級(jí)別，（AF-31在潑辣性上好，太行在壽命和經(jīng)濟(jì)性上略好）�？裳b一臺(tái)給老十，或兩臺(tái)給老十一。
在研的還有太行的衍生型號(hào)。有文詳述，我就不班門弄斧了。
美帝的F-120和F-119都到了推比10一級(jí)，絕對(duì)的第一梯隊(duì)。中國(guó)和毛子有現(xiàn)役的推比8一級(jí)的，算第二梯隊(duì)。法國(guó)的陣風(fēng)好像推比不到8，懶得查了。英國(guó)現(xiàn)在無力自主研發(fā)戰(zhàn)機(jī)，所以軍用發(fā)動(dòng)機(jī)也就放下了，RR用民機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)來維持技術(shù)。其他國(guó)家，都數(shù)不上。
GE和普惠的在研軍機(jī)，都是在推比20一級(jí)的，因?yàn)槊赖塾X得，新的材料（陶瓷，復(fù)合材料，etc）的發(fā)展瓶頸就要被突破了，可以大幅度的提高渦輪前溫度和減輕機(jī)體重量。我們還得一步不落的跟，要不一不留神，美利堅(jiān)同學(xué)就可能絕塵而去。
題外話，竊以為，我們這次金融危機(jī)還是站對(duì)了隊(duì)的。美帝咒是咒不死的，不但咒不死，還很強(qiáng)大，還有活力。我們還得先把老二的位置好好坐坐穩(wěn)，練好內(nèi)功。如太宗預(yù)計(jì)，到2050年，我們的國(guó)民都過上和發(fā)達(dá)國(guó)家差不多的日子，我們就是想不出頭，怕是世界人民都不答應(yīng)。 |
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發(fā)表于 2015-2-22 18:40:16
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