weder 发表于 2010-6-22 18:44

专家说狠话:中国何以60年都造不出优秀发动机?

http://www.enorth.com.cn  2010-06-22 16:25
  内容提要:发动机强则航空强。加快航空发动机研制,既是航空人的使命,也是社会各界共同的期待。近日,《看世界》、《学习时报》等媒体刊登了田文信同志的文章《中国60年为何仍造不出飞机发动机》。
  编者按:发动机强则航空强。加快航空发动机研制,既是航空人的使命,也是社会各界共同的期待。近日,《看世界》、《学习时报》等媒体刊登了田文信同志的文章《中国60年为何仍造不出飞机发动机》。作者以冷静的视角,科学的态度,严谨地分析了航空发动机研制必须经历预研-试制-验证-立项-详细设计-设计定型-生产定型全过程这一重要客观规律,以犀利的语言指出我们长期以来对航空发动机研制工作的长期性、艰巨性和大投入性等特点缺乏清晰的认识。作者对历史的追思发人深省,为航空工业的呼吁令人敬佩。现转载此文,以激励40万航空人在航空事业的攻坚道路上不断创新超越,为国家早日奉献出更多更好的发动机和飞机产品,以实际行动实现“航空报国、强军富民”的使命,为中华民族的腾飞作出航空人应有的历史贡献。

  中国60年为何造不出飞机发动机?

  我们给航空工业的整个儿投入,尚不及我们对越南援助的1/10,给朝鲜援助的零头。

  2009年是中国空军成立60周年大庆时刻,随着歼-10的大量列装,中国空军不仅获得了进入21世纪的主要装备,中国航空工业也在此培养了一大批专业科研人才。但最为遗憾的是:歼-10最为关键的部分——发动机仍然采用的是原装俄罗斯发动机AL31系列,这成了航空工业几十年的心痛。

  中国飞机的“心脏病”

  我国航空兵主力作战型号基本采用的是国外动力系统,目前除了装备“太行”发动机的少量歼-11B战斗机使用国产动力系统外,所有的新研军机都是买装或仿制国外的发动机。“飞豹”战斗轰炸机使用的是仿制英国“斯贝”发动机的涡扇9-“秦岭”。可以这样说,我国航空动力工业还未向我国航空兵提供过任何一型我国自行研制的航空发动机型号,也从未有过一个航空发动机型号走完过预研—试制—验证—立项—详细设计—设计定型—生产定型的科研过程。

  航空发动机的落后,已严重制约了航空工业的发展,成为空军武器装备发展的“瓶颈”。可以说,没有国外动力系统,我国的航空兵主力就无法升空作战!这对于我国国家安全、和平崛起来说,绝对是一个极为严峻的现实和亟待解决的重大问题。

  航空发动机是地球上技术水平最高、核心技术门槛最严格、涉及理论最高深、整体结构最复杂的工业产品,号称是“工业之花”。航空发动机与航天工业产品火箭发动机不同,火箭发动机是一次性产品,而且最多工作数百秒,并不需要非常强大的材料和工艺技术。而航空发动机,尤其是战斗机使用的涡喷涡扇发动机,其不仅仅寿命长达数十年(依照发动机寿命和各国空军飞机使用情况),而且工作环境恶劣,工作状态改变频繁。

  比如美国三代动力系统的第一个作品F100-PW-100,其研制之初没有充分估计到航空发动机工作状态转换问题。装备部队以后,在战斗训练过程中,飞行员常常需要发动机在最大工作状态和最低转速之间频繁转换,结果F100-PW-100出现了大量问题,也成就了F-15战斗机经常性的“趴窝”。因此航空发动机研制需要大量的实验去模拟实际使用,更需要先进的材料和制造工艺去成就航空发动机这个工业桂冠。

  这个亏我们吃大了

  中国航空动力工业的发展实在是纠结了太多的辛酸和遗憾,起初我国航空工业得到了苏联老大哥的有力支持,当时苏联对于中国全方位的工业支持使我国航空工业迎来了第一次春天。在老大哥的帮助下,我国迅速建立起一个能够和世界一流水平比肩的航空工业体系,基本上苏联的新型飞机型号和新型动力系统一旦确定引进就能够在几年的时间中仿制定型。但是我国并没有为航空工业以及航空动力工业制定一个从仿制到研制的长远发展规划,而是将航空工业本身的任务局限于仿制、生产和修理。

  中国和苏联往往是有了具体工程发展型号的时候,才去搞基础研究、探索发展(应用研究)、预先发展,打算通过一个型号带动整个航空动力产业的进步。而大家都知道这条道路是不符合航空动力型号研制的客观规律的。而欧美等航空强国极其注重基础研究和预研,笔者将其强大的法宝总结成为三个关键词:预研工程,核心机计划,发动机系列化。事实上,这三个关键的概念和理念是不可分割的一个整体,其构成了发达国家在航空动力发展上的整个思路体系的主干。

  在我国,一个发动机型号真正开始着手相关的实质技术工作是从立项开始的。如果不立项,就没有发动机研究发展的所需的大量经费。说白了就是如果军方不立项发动机型号,与这个型号相关的基础研究工作就基本无法开展。

  而国外发达国家航空动力研制秉承着“预研优先”的发展方针,也就是在军方提出发动机研制需求之前,航空工业部门就已经按照自己的研制流程,进行超前的技术探索研究。当军方提出下一代发动机研制需求的时候,航空工业部门已经将相关的技术在验证机上都玩得相当纯熟了,自然发动机型号研制周期就会大大缩短、研制风险也极大地降低。

  这一点在美国F119发动机研制过程中体现得极为明显。在F-22“猛禽”飞机研制过程中,飞机重量与阻力均增加较多,为此,军方要求发动机的推力相应提高近17%,即最大推力(加力推力)要求为156KN。中间推力(不开加力时最大状态下的推力)为105KN。而此项重大改动并没有很大的影响其研制周期,因为普惠一直开展超前的发动机预研计划。在接到发动机性能提升的需求以后,普惠公司直接从自身预研研究发展技术中拿出已经验证成熟的部件技术应用于F119改进上,很快满足了军方要求。此类事情如果发生在预研工作不足的国家足以对航空发动机研制造成5年以上的拖延,并且有可能直接导致发动机研制失败。

  研制经费不及给朝鲜的一个零头

  我国由于长期处于航空发动机仿制生产状态,对于航空发动机研制客观规律的掌握严重不足,对于航空发动机研制工作的长期性、艰巨性和大投入性没有清晰认识。这样造成我国航空发动机研制投资强度远远低于研制实际需要。例如20世纪60年代初我国开始研制涡扇6大推力涡扇发动机,根据606所资料统计,20年研制经费共计只有1.5亿元,平均每年750万元。当研制进入关键阶段,需要高投资强度时,竟然有两年每年只给200万元,以这样投资总额和投资强度来研制先进大型航空动力系统简直是难以置信,但历史事实就是如此。

  在上世纪90年代以前,我们给航空工业的整个儿投入,尚不及我们对越南援助的1/10,不及给朝鲜援助的零头,甚至不及给阿尔巴尼亚的援助!而同一时期,我国引进斯贝MK202发动机进行仿制,却花费了13亿元人民币。

  根据国外经验,典型的发动机研制周期约为8~14年,整个发动机的使用寿命期约为30年。研制经费在历年增长,根据发动机大小型号不同、研制条件不同,研制经费在5亿~20亿美元不等。如果投资强度不能保证,发动机就不可能按期保质研制出来,其后果只能是研制失败,型号下马。

  我国航空动力工业长期发展不良的根本原因更多是决策不当。当然,我国在建国之初将发展航天和导弹核武器作为特定时期的重点绝无不妥,当时的国际形势是核武器和美国苏联的霸权阴影长期笼罩在新中国上空,我国要实现突破核霸权的威胁就必须在战略火箭和导弹工业上进行大力投入。

  但是由此就认为航空工业不是高科技,航空工业则是简单的生产工业就是相当大的认识谬误。直到我国高科技发展计划——863计划,航空都未列入我国重点发展的产业之中。虽然“航空强国”的口号终究还是响彻中华大地,但是错过的发展机遇和耽误的时间又如何偿还,如何追溯?损失的人才又由谁来挽回?在历史的追思中,往往能找到真正的答案。

燕捕头 发表于 2010-6-22 19:03

这东西需要大量资金 倒是事实,
但是咱们是不是也得把技术搞上去啊. 要不投再多钱都白搭

我是卡通人物 发表于 2010-6-22 19:13

非常好的文章。。。。。
我们当时是要发展航空的,因为英美认为导弹的载体应该是航空,后来又发展舰载。。但钱学森认为当时的中国难以实现。。。材料解决不了,发动机解决不了,相对而言。。。导弹材料要求低,而且钱学森可以解决发动机和控制问题。。。。特别是他的 工程控制论。。。。不稳定中控制稳定。。。相比德国REGELUNGSTECHNIK确实要巧妙。。。而且他的空气动力学绝对算是PRANTL,VON KARMAN之后的权威。。。所以我们发展了导弹。。。
但之后。。。。呵呵。。。。我们在航空领域没有钱学森了。。。。两院天天吹牛逼,搞行政了。。。再也没人说出:美国人行的我们为什么不行 这样的话了。。。。。。取而代之的都是:谁让你生在中国。。。。

gtgtgt 发表于 2010-6-22 20:36

这样下去中国再过60年都造不出优秀发动机!

wey 发表于 2010-6-22 20:43

材料, 工业大多数问题都归结于材料。

oceanjeo 发表于 2010-6-22 20:45

回复 3# 我是卡通人物


    |不稳定中控制稳定。。。相比德国REGELUNGSTECHNIK确实要巧妙|

巧妙在哪 详细说说看

了解钱老是中国最优控制理论的奠基人

westermyth 发表于 2010-6-22 20:50

同问   不稳定中控制稳定要求语音群给我们做个vortrag

湿润乐意 发表于 2010-6-22 20:57

本帖最后由 湿润乐意 于 2010-6-22 20:59 编辑

中国的航空和航天原来是一起的。之后分开了。因为国家当时穷(现在人均GDP也不怎么样),只能保一块。国家做决定,保航天。大部分钱就去了航天厂。这也是为什么我们的火箭卫星比较强的原因。然后航空就没钱,很多航空厂都转民品了。要不是国家时不时还要防台湾,很多航空厂早死了。

现在航空和航天又并到一起了。国家也有航天拉航空的意思。

wey 发表于 2010-6-22 21:04

中国的航空和航天原来是一起的。之后分开了。 ...我们的火箭卫星比较强的原因
湿润乐意 发表于 2010-6-22 20:57 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif


   火箭强,卫星有些跟不上。

湿润乐意 发表于 2010-6-22 21:08

火箭强,卫星有些跟不上。
wey 发表于 2010-6-22 21:04 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif

应该是吧!我不太懂的。反正航天得到的钱比航空多很多。当时也是无奈的选择吧!

Bettencourt 发表于 2010-6-22 21:11

本帖最后由 Bettencourt 于 2010-10-20 23:12 编辑

本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览

冰冻山楂 发表于 2010-6-22 21:25

现在都被物质社会同化的,谁还有那种耐心和毅力去研发!

steve2046 发表于 2010-6-22 21:29

我已把我国的航空事业寄托再下一个朝代上了。。。。。

armerloch 发表于 2010-6-22 22:15

到2010年为止,中国已经出了不少人才了,全世界都有,没有什么不可能的,这只是想不想的问题

armerloch 发表于 2010-6-22 22:17

中国的航空和航天原来是一起的。之后分开了。因为国家当时穷(现在人均GDP也不怎么样),只能保一块。国家做 ...
湿润乐意 发表于 2010-6-22 20:57 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif
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xddeep 发表于 2010-6-22 22:27

还是投入资金不足. 只要国家肯投钱进去. 啥造不出来. 人才都是用钱买的.

user003 发表于 2010-6-22 22:29

这东西就是拼强大的基础学科国内搞基础学科吃力不讨好 谁干?
就算技术到位了没有加工母机,数控技术,没有好的刀具 也做不出来
没有日积月累是不行的

我是卡通人物 发表于 2010-6-23 00:26

回复我是卡通人物


    |不稳定中控制稳定。。。相比德国REGELUNGSTECHNIK确实要巧妙|

巧妙在哪...
oceanjeo 发表于 2010-6-22 20:45 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif
。。难倒我了。。。。钱老的书下载居然要积分。。。电机的例子又想不出来。
只能乱说了。。。当个笑话看吧。。。。哈哈
就拿空气动力学说吧。。。。
你可以用贝努力的动量或能量平衡建立运动微分方程。。。其参数可以与单位无关。。
表示物体运动的状态。。尽管Nummer中有各种方法可以减小误差。。。但运动
越复杂。。。控制器件越多。。。误差或错误的放大性就越强。。这是系统的不稳定性。。

另一方面。。。我理解一切能用拉普拉斯方程建立的POTENTIAL,都存在趋于稳定的
特性。。。无论是钟摆,径向轴承的启动,或是随便说,咖啡里的糖块。。。因为当
它们趋于运动的边界状态时,会自发向稳定状态转变。。。比如就拿糖块说,当密度
大的时候,它是向杯子的边缘运动,因为此时离心力要大。。。随密度减小,它向中
心的漩涡运动。。。此时的速度方程和半径成反比,也就是说半径越小,速度越大,
但糖块趋于杯子中间时候,实际的速度并没有无限增大。。。因为在漩涡处的
POTENTIAL里,平动变成了转动,速度变成了和半径成正比。。。
我一时想不出更好的例子。。。但我觉得这个例子说明了。。。当你的体统超出了
边界的时候。。。可以用一种控制的方法让它趋于稳定。。无非是这个控制是来自
于人类还是上帝。。。这是指运动的稳定性。。。

那么钱老的理论我理解就是。。。系统的稳定性。。是很难完全预先设计出来的。
。但最终不稳定的系统会趋于稳定。。。他就是找出一种一种介于两者的方法,
随机一部分参数,控制一部分参数,来使不稳定的体统得到稳定的结果。。也就
是我说的很巧妙。。。
就好像飞机机翼上的STAGNATION POINT,完全可以设定ANGEL OF ATTACK
来进行控制。。。当然我举得例子过于简单了。。。
乱说一通。。。哈哈。。。。

upgreat 发表于 2010-6-23 01:19

还是投入资金不足. 只要国家肯投钱进去. 啥造不出来. 人才都是用钱买的.
xddeep 发表于 2010-6-22 22:27 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif


    如果钱能买来一切,那么美国不可战胜。钱能买走狗,买不来人才。

ivanblue 发表于 2010-6-23 01:55

我已把我国的航空事业寄托再下一个朝代上了。。。。。
steve2046 发表于 2010-6-22 21:29 http://www.dolc.de/forum/images/common/back.gif

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