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我国造得出火箭,为什么造不出航空发动机?

维罗阳光 2021-03-22

The following article is from 拉上窗帘 Author techerw

本文经授权转载自 | 微信公众号“拉上窗帘”

ID l LaCurtain2019

作者 l techerw

图:长征5B顺利出发

人民日报微博图片







今天(5月5日),我国的长征5B运载火箭在海南文昌发射中心成功发射!


此次发射,不仅为我国新一轮载人航天试验开启了大门,而且一扫3月份4月份两次失败的阴霾,维护了我国“航天大国”的地位。


我国不仅是航天大国,也是航天强国,这在世界上是有共识的。航天事业是中国人的骄傲,起到了重要的支持国民精神的作用。


但是,很多中国人也有疑问,为什么我国的航天事业这么先进,航空事业却很落后,到现在还造不出大飞机和发动机,仅有的ARJ21、C919、新舟60和运-12全线产品都需要使用美国的发动机呢?


简单地说,“造得出火箭却造不出飞机”,是下面四个原因综合的结果(个人言论,不代表观点正确)。




一、国家的重视程度不同




从建国之初,我国就对火箭技术非常重视,饿着肚子也要搞“两弹一星”。


这是因为火箭本来就是武器,是洲际导弹的载体。


将卫星换成核弹头,能给地球上任一处位置的敌人造成毁灭性的打击。


正是有了两弹一星,才没有人敢侵略我们。


就算是文革时期,我们的经济濒临崩溃,也没有人敢打我们的主意。


图:航空为航天让路 摄影:拉上窗帘


因此从第一代领导人开始,就拨重金给科研人员研究火箭技术。


毕竟这是保卫政权所需要的,是最根本的需求,无论花多少钱都是值得的。


而航空技术,相比之下重要性就低得多。


虽然我们早在上世纪70年代就研制成功了“运十”,但是钱都被用于了航天技术,航空自然要让一下路。




二、技术复杂程度不同




火箭技术其实不神秘,也并不复杂。


要“玩转”大型火箭,一是要有“钱”,二是要有“顺利花钱”的机制。


只要将这两个因素组合起来,再雇佣几个数学家,很容易出成果。


现在不仅日本、印度和朝鲜,就连美国的马斯克凭个人之力,都可以做到“垂直发射垂直回收”的高超地步,充分地证明了这一点。


只不过,每次上亿美元的费用,和庞大科研团队的长期开支,不是每个政府都会团结一心去实施的。


在一些富裕的资本主义国家,就算国库里有钱,议会也不可能批准——他们只会勾心斗角!


图:私人火箭近地运载能力63.8吨 百度图片


相比飞机发动机,火箭发动机是一次性的,而且几分钟就完事了,几乎不存在“平均无故障时间”的指标。


但飞机发动机就不同了,质量不好,维修周期太短,就没有办法在激烈竞争的商业环境中生存。


前苏联曾经有过看似辉煌的航空工业,但是发动机寿命只有西方发达国家的十分之一甚至百分之一。


这种“华而不实”的技术,最终拖垮了苏联。


所以,如果打个不太合适比喻的话,“火箭技术”就像办筵席。


只要家里还有钱,只要家长同意这么花,穷孩子也能办一场豪华的生日派对。


而“航空发动机技术”就像期末考试的全校第一名。


如果不认真地听讲每一节课,不起早贪黑地背单词,就算再有钱,也不太可能“弯道超车”。


图:弯道超车非常稀少 图片来自网络




三、对工业体系的要求不同




因为技术复杂的程度不同,所以火箭和飞机对于工业体系的要求也不相同。


火箭看似强大,但并不精细——可能分离、变轨和回收等环节有很多精细化的控制,但就从纯粹“工业产品”的角度而言,它需要的加工程度并不高深。


可能有一些材料需要耐火,但也是简单的“强度忍耐”,并不像航空发动机叶片那样除了强度还要有韧性、温差、老化等多方面的要求。


这也可以解释,为什么饱受制裁的朝鲜和伊朗,也能焊制出洲际导弹。


但飞机上使用的“航空发动机”就不同了。


飞机发动机现在有“活塞”、“涡桨”、“涡轴”和“涡扇”四种,每一种都需要相当高深的加工技术。


只有完美无缺的加工技术,才能保证航空发动机可靠的品质,才有可能在国际残酷的竞争环境中存活。


可以说,除了战斗机的“涡喷”发动机可以不计较商业利益之外,其它的发动机都必须“省油、耐用”,而且要拥有超级强大的“平均无故障时间”。


图:涡喷发动机不需要省油 摄影:拉上窗帘


当前全球民航业主要使用涡扇飞机。


为了提高发动机的“平均无故障时间”,发动机叶片技术已经达到了“高不可攀”的地步。


单晶硅、精密锻造、数控成型、复合材质等新技术层出不穷;而这些,都是我国目前的工业技术水平所达不到的。




四、管理体制不同




我国拥有先进的社会主义体制,为什么在关键的工业技术上不能够做到世界领先呢?


这个问题很有挑战性——


不过,无论是汽车、轮船和自行车,还是生物化学、芯片和茶叶,我们哪一项做到世界领先了呢?


图:一个立顿高过全中国茶叶行业 网络图片


要在航空发动机技术上做到世界领先,除了要有丰富的技术积累之外,还需要有一个能够保证公平竞争的政府,要有一个允许挑毛病的环境。


例如材料学,常常需要几十年的积累才能有一点点的进步。


如果政府不保护专利和版权,就不会有人来投资和研究。


而在这一方面,我们现在还做的太差太差。


拉总前一晚上写的文章,第二天就会被人盗走,发表在《今日头条》等APP上赚钱……你一点儿办法都没有!


至于挑毛病,更是我国的弱点。


在当前的舆论环境下,没人敢说国产飞机的任何缺点。


中国商用飞机公司的宣传部,是全国民航科研机构中工作效率最高的一个部门。


只要网络上有一个“不”字,不管刮风下雨,马上就会有人打来电话,要求删除……


图:没有缺点的飞机 摄影:拉上窗帘


不允许指出自己的缺点,那就不可能有进步。


因此总结一下就是,我们可以“关起门来”造出火箭,但根本不可能在当前的环境下造出可靠的飞机或者发动机。


十年不行,二十年不行,三十年也不行——


最多,也就是像苏联那样,造出寿命很低的产品。


可以凑合着用,但是会给航空公司带来沉重的负担。


不过从某种意义上说,只要我们“在造”,民众有信心,对政府有凝聚力,也就不能算是“没有成就”。


图:鼓舞人心 百度图片


今天是航天人大喜的日子,全国人民也跟着高兴,按理说不是泼冷水的时候。


但毛主席教育我们说,“务必使同志们保持谦虚谨慎不骄不躁的作风”——所以,在高兴之余,我们还是应该看到差距。


例如,我国的火箭虽然看似先进,但很多方面还很不够。


今天发射的长征5B,运载能力也只有25吨;可是美国上世纪70年代登月的阿波罗飞船,就已经足足有50吨重啦!


注:以上图片若有侵权,请联系作者删除。谢谢!







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