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歼20横空出世的意义:摆脱俄血统

2018年2月13日 15:00 文章来源: 互联网   浏览0次 已有评论(0)

世界上主流的武器设计思路一般会根据冷战时期两个超级大国的思路分为苏式和美式,这两个国家虽然在武器性能上互相斗法,在武器的外形和方法上均有相当程度的不同,但是武器的目的相同,其内核依旧是相同的。以世界上最有名的第三代重型战斗机为例,苏-27侧卫的优美曲线和F-15鹰的刚毅线条虽然在思路山走的是两条截然不同的路线,但是他们的作用是相同的,所以其战斗性能在不考虑飞行员的情况下是不相上下的。即使在这个美国航空工业一家独大的情况下,俄罗斯依旧靠着米高扬和苏霍伊这两个王牌设计局保持着航空工业绝不屈服的俄系血脉。

中国的航空工业是在新中国建立之后由苏联一手培养起来的,从先进零部件的制造到发动机的总零件组装,中国的航空工业在苏联的帮助下完成了从0到1的起步。在随后的历史进程中,虽然中苏关系发生了破裂,但是依旧延续着俄系血脉,并在随后国际局势中不断的融入国的血脉,最终走出了属于中国自己的路线。

新中国的航空工业与欧美老牌强国最大的区别就在于中国在工业基础上完全就是一张白纸,除此之外,新中国国内的学习条件和工业条件完全无法培养出足够多的航空工业人才。这使得新中国必须依靠外力发展本国的航空工业,先全套仿制,并在随后的仿制改进过程中发展自己的路线。

中国航空工业最早的成果就是仿制于苏联米格设计局的米格-17F歼击机,也就是中国最早的空中脊梁—歼-5战斗机。

歼-5战斗机是一款单发单座喷气式战斗机,由沈阳国营112厂(沈飞)仿制并生产。最早仿制的一批歼-5战斗机完全仿制于苏联的米格-17F,全套图纸均是由苏联提供。中国在苏联的帮助下开始了全套零件的自主生产。于是在1954年,中国仿制米格-17上的VK-1发动机成功试车,随后进行了生产定型,国内代号涡喷-5。解决了发动机,沈飞进行了大量的技术攻关,终于于1956年生产出了全国产零件的歼-5战斗机,并于当年夏季成功试飞。

在中国成功的仿制出歼-5战斗机后,中国深感超音速战斗机在未来空战中的作用,于是,中国在歼-5正式生产的同时也盯上了苏联刚刚装备的米格-19超音速战斗机。中国仿制的目标是已经发展的较为完备的米格-19P全天候航炮型截击机。于是,在1958年准备工作完成后,当年中国就完成了首架全国产零件试验机的总装,并成功试飞。歼-6战斗机的动力是仿制于苏联图曼斯基的RD-9B发动机的涡喷-6发动机。这种发动机是中国第一款超音速喷气发动机,属于轴流式单转子带加力燃烧室的涡轮喷气发动机。值得一提的是,在随后的多次改进中,中国成功的发明出沙丘驻涡火焰稳定器,解决了RD-9B的震荡燃烧现象。涡喷-6是中国产量最高的发动机,也是中国航空工业迈开的从仿制到改进的第一步。

随后的歼-7由于是全面仿制于苏联的米格-21“鱼窝”战斗机,于是歼-7发动机依旧采用的是仿制于俄罗斯R-11F-300发动机。这种发动机是一种带有加力燃烧室的轴流式双转子涡轮喷气发动机,其技术指标为苏联50年代巅峰。中国仿制成功之后代号为涡喷-7发动机。

歼-8代表着中国终于艰难的走出了自己的独立自主路线,虽然前后时间跨度较长,但是因为歼-8是中国在完全吃透了歼-7的各项技术后自行研制的一种飞机,歼-8的性能相比歼-7来说更加成熟可靠。早期型号的歼-8采用改进型的涡喷-7A发动机,这种采用了高温涡轮的涡喷-7发动机很大程度上的提高了歼-8战斗机的最大速度和稳定性,也是中国迈出苏系阴影的第一步。

随后的歼-8II战斗机更是采用了完全自主知识产权的涡喷-13A。理论上涡喷-13A是一种源于涡喷-7的发动机,但是在涡喷-7的基础上完全重做。该发动机采用8级轴流式压气机,整体结构包含环管燃烧室、双级涡轮、加力燃烧室。相比涡喷-7发动机,涡喷-13的首次大修时间提高到300小时,压气机进行了大幅度的改进,推力相比涡喷-7提高50%以上,是中国航空工业史上不可不提的一大进步。

但随后的日子中,苏-27的苏式优美曲线让当时号“空中蔡国庆”的歼-8II战斗机低下了头。AL-31F发动机的澎湃动力配上天鹅一般的优秀气动布局让苏-27成为航空史上绝对的经典,中国当局下了死任务,无论如何也要搞到苏-27战斗机。

于是在苏联解体前夕,中国通过外交手段成功的获得了苏-27SK战斗机的生产许可和生产线。至此,中国的苏式曲线成为了中国空军一道亮丽的风景线。中国在获得战斗机生产许可的同时也获得了相当数量的苏-27SK战斗机,除了增加空军战斗力外也为实机工程测绘进行逆向研究仿制提供了宝贵材料。

但是,苏-27SK战斗机采用了与中国以往完全不同的涡轮风扇引擎,也就是赫赫有名的AL-31F涡扇发动机。AL-31F发动机是俄罗斯留里卡土星设计局生产的带加力燃烧室的第四代航空发动机。涡扇发动机相比涡喷发动机拥有尺寸小推力大、稳定性好、易于维修等诸多优点,当今世界上第三代以后的战斗机大多采用涡扇发动机。

不多对于中国来说,涡扇发动机并没有那么简单。首先,涡扇发动机相比涡喷发动机拥有更高的电气集成度。以AL-31发动机为例,其直径为900mm,长度为4000mm,要在这么小的体积内安装包括4级风扇、9级压气机、2级涡轮、可收张式喷管、燃烧室、加力燃烧室、空气冷却通道、燃油控制系统、电气控制系统、数字化控制系统等。其次,涡扇发动机主要部件的涡轮叶片由于体积小、曲面复杂而需要一体式大型精密铸造。在精密铸造的基础上还需要再进一步使用单晶空心叶片以提高极限温度。在可以说,无论是设计还是制造涡扇发动机都是一个国家航空工业的最高体现。

对于中国来说,从涡喷发动机到涡扇发动机基本就是另一个从零开始。于是WS-10太行发动机从1987年开始立项,从零开始的中国航空工业一路磕磕绊绊。这段时期别说制造出完整的成品,就是堪可一用的国产涡扇发动机都很难。但中国不能因为没有合格的国产发动机而放弃第三代和第四代战斗机的研制,于是中国大量的从俄罗斯和乌克兰进口AL-31发动机。

除了战斗机使用的AL-31F发动机,中国在大型商用发动机和大型运输机使用的大涵道比发动机方面使用的是俄罗斯生产的D-30K,并在很长一段时间内也只能从俄罗斯和乌克兰进口。直升机上的涡轴发动机也是较为落后,直-10原本预计使用的PT6C-67C发动机也因为外国的钳制使用了性能相对落后的涡轴-9发动机。在大型运输直升机上中国更是一片空白,原因无他,没有合格的大型发动机。

对于中国来说,虽然中国经历了这么多年的艰苦发展,但是在现在这个全球化的时代,闭门造车只能固步自封。中国目前已经可以造出可堪重用的WS-10B发动机,也已经进行了矢量发动机的试车,但不得不承认,中国在发动机这方面依旧存在着相当程度上的缺陷。这种缺陷主要原因不在于资金,而在于相关科研人员的数量和技术积累。

歼20的身上再也看不到一丝俄系血脉

以目前中国的情况,用自身强大的经济实力以各种方式吸收外国的一些老牌航空工业公司,尽量获得足够的技术人员和技术资料能够让中国的航空工业发展少走弯路多走捷径。在这方面,中国已经迈出了许多步伐。无论是收购英国加德纳零件公司的全部股份还是去年天骄航空收购乌克兰马达西奇公司的半数股份,这些都将为中国的航空工业提供宝贵的经验和财富。就像网民常说的那样:能用钱解决的事那都不叫事。

事实上,以收购股份的方式获得技术和生产资料在国际上并不是什么新鲜事,有的时候某些国家为了获得这些宝贵材料甚至采用了各种“明抢”的方式。美国的通用电气公司,英国的罗罗公司都是在二战之后依靠着对德国大量资料和科研人员的“掠夺”和“压榨”一跃而起,成为当今世界主流发动机公司。

在信息化全球化的今天,中国能够以更简单的方式获得宝贵的实验资料是一件稳赚不赔的“生意”。对于中国和俄罗斯以及乌克兰在内的前独联体国家,如果想在航空这一方面不被欧美北约方面压制的太狠,依靠中国的经济实力,吸收俄系的科技资料和工业实力互相帮助、大力发展自己的航空工业是唯一的出路。


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