一,、航空發(fā)動(dòng)機(jī)中國(guó)能造嗎
中國(guó)能造航空發(fā)動(dòng)機(jī)。截至2015年底,,中航工業(yè)就已向人民解放軍交付大批渦扇10發(fā)動(dòng)機(jī),,被用于J11等多個(gè)機(jī)型,,因此說(shuō),中國(guó)很早就能造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)了,。
目前世界上,,能夠建造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家有五個(gè),其中有美國(guó),、英國(guó),、法國(guó)、俄羅斯,、中國(guó),。雖然我國(guó)也是能建造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家,但是與西方國(guó)家相比,,還有著很大的落后,,我國(guó)還需要多多追趕。雖然現(xiàn)在還與西方國(guó)家有一定的差距,,相信在不久的將來(lái)一定會(huì)超過(guò)西方國(guó)家,。
其實(shí),,航空發(fā)動(dòng)機(jī)一直是我國(guó)空軍的一塊心病,由于我國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)起步比較晚,、相關(guān)經(jīng)驗(yàn)不足,很多國(guó)家都對(duì)我國(guó)技術(shù)上的封鎖,。中國(guó)在很長(zhǎng)一段時(shí)間都依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口,。如今,在我國(guó)科研人員勇往直前的開(kāi)拓疆域,,終于打破這個(gè)限制,讓所謂的短板成為過(guò)去式,。我國(guó)也是能建造航空發(fā)動(dòng)機(jī)了,,但是建造的航空發(fā)動(dòng)機(jī)水平仍然達(dá)不到西方國(guó)家。
二,、我國(guó)為何造不出一流的航空發(fā)動(dòng)機(jī)
相信很多關(guān)注中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的軍迷都聽(tīng)過(guò)一個(gè)很典型的結(jié)論,,中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)不好是因?yàn)橹袊?guó)的材料不行。甚至還有人會(huì)添油加醋的說(shuō),中國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)的圖紙都畫(huà)出來(lái)了,,但是因?yàn)椴牧系脑蚋揪驮觳怀鰜?lái),。這個(gè)說(shuō)法其實(shí)也并不無(wú)道理,中國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)會(huì)面臨材料上的問(wèn)題,,但是材料的問(wèn)題并不是制約中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的根本問(wèn)題,而這個(gè)問(wèn)題也不是僅靠發(fā)展材料就能解決的,。
簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō),,航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的很多故障最直接的表現(xiàn)就是發(fā)動(dòng)機(jī)里的零件出現(xiàn)斷裂,比如說(shuō)航空發(fā)動(dòng)機(jī)就經(jīng)常出現(xiàn)葉片斷裂,,還有發(fā)動(dòng)機(jī)中比較嚴(yán)重的渦輪斷裂,、包容失效事故。一個(gè)零件之所以會(huì)出現(xiàn)斷裂,,并不是跟那些豆腐渣工程一樣偷工減料了,,而是因?yàn)檫@個(gè)材料已經(jīng)承受不住外界對(duì)自身施加的負(fù)荷,因此選擇罷工而出現(xiàn)斷裂,。
而且發(fā)動(dòng)機(jī)零件的工作環(huán)境也非常復(fù)雜,在工作時(shí)零件承受的遠(yuǎn)不止靜力這么簡(jiǎn)單,,而是處在一個(gè)震動(dòng)的環(huán)境中,在這種環(huán)境中,,零件受到的力是動(dòng)態(tài)的,,忽大忽小,所以在這樣不規(guī)則的震動(dòng)作用下,,材料的損壞速度要加快很多,。總的來(lái)說(shuō)就是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的故障一般都是因?yàn)榱慵趶?fù)雜的工作狀態(tài)下,,它承受不住震動(dòng)帶來(lái)的壓力,所以它才選擇進(jìn)行自我了斷,。
這時(shí)可能就會(huì)有人說(shuō)了,,既然材料承受不住這么大的陣容壓力,那就發(fā)明出能承受這么大振動(dòng)應(yīng)力的材料,,這不正說(shuō)明了中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)不行就是因?yàn)椴牧喜缓脝幔科鋵?shí)啊,,這時(shí)候我們就不能去怪材料不好了,。舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子,,如果一個(gè)人開(kāi)槍打死了另一個(gè)人,那么你能說(shuō)被打死的人是因?yàn)轭^骨不硬嗎,?然后米國(guó)人以后為防止被槍殺,,他們就去鍛煉增強(qiáng)自己的頭骨嗎,?這種說(shuō)法其實(shí)是非常荒謬的,,想防止被人槍殺的最好辦法就是抓住那個(gè)開(kāi)槍的人,而我國(guó)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)亦是如此,。因此,我們要去尋找材料內(nèi)部振動(dòng)應(yīng)力大的原因,,而不是去責(zé)怪材料不夠堅(jiān)強(qiáng),。
其實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)中的振動(dòng)不是普通的震動(dòng),,而是共振,所謂的共振就是如果你用一個(gè)固定的頻率快速敲擊一個(gè)物體時(shí),,就會(huì)發(fā)現(xiàn)在某個(gè)特定的敲擊速度上,,這個(gè)物體居然會(huì)越振越厲害,以至于到最后根本就停不下來(lái),。比如說(shuō)小時(shí)候最喜歡玩的蕩秋千,、推秋千的人再用某個(gè)頻率反復(fù)推秋千時(shí),,秋千就會(huì)越蕩越厲害,所以再推到一定程度時(shí)就必須要停手,,不然就能會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn),而這就是共振,。
總的來(lái)說(shuō)就是為解決問(wèn)題的根源,就要避免航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的震動(dòng),。但是造成發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生振動(dòng)的原因卻是多種多樣的,,比如高速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子,如果設(shè)計(jì)不好,,就會(huì)產(chǎn)生共振,另外還有氣流的流動(dòng),,燃料燃燒時(shí)的波動(dòng),都會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)中零件的振動(dòng),。
其實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片上就有減震的技術(shù),這種技術(shù)叫作錯(cuò)頻減震,,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是讓一個(gè)輪盤(pán)上的很多個(gè)葉片之間有略微的差異,防止一個(gè)葉片振動(dòng),,帶動(dòng)其它所有葉片振動(dòng),。這個(gè)措施根本不需要改變材料,,只需要改變?cè)O(shè)計(jì)就足夠了。所以說(shuō)設(shè)計(jì)能力是解決這些航空發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)題的根本措施,。
雖然改進(jìn)材料的確可以增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)材料的壽命,,但這些改動(dòng)僅僅是錦上添花罷了。設(shè)計(jì)能力提不上去,,這一切都是白搭。目前中國(guó)擁有的航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)雖然已經(jīng)僅次于美國(guó),、俄羅斯,,但仍然跟世界一流的水平存在著差距,,并且拿整體的發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)來(lái)說(shuō),也是落后于日本和德國(guó)的,。
那么中國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)制造行業(yè)還存在著哪些困難,我們又該如何實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)呢,?非要說(shuō)的話,發(fā)動(dòng)機(jī)這個(gè)領(lǐng)域還真不好彎道超車(chē),。就目前來(lái)說(shuō),,發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域是無(wú)法急功近利的,不管是從材料還是工藝以及技術(shù)方面來(lái)看,,這是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累的,,即便我們能從俄羅斯購(gòu)買(mǎi)先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī),,但就算我們用了他們的圖紙,也很難做出一款一模一樣的發(fā)動(dòng)機(jī),,而一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)里面有千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)零件,,就算是有圖紙都需要很久才能拼成,,所以這就是中國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的難點(diǎn)之一。
但要說(shuō)最大的難點(diǎn)還得是時(shí)間差距,,不過(guò)要說(shuō)這個(gè)話題就得提一下發(fā)動(dòng)機(jī)的原理,這個(gè)原理在內(nèi)燃機(jī)存在的200多年里從未變過(guò),,就是燃料燃燒是氣體膨脹推動(dòng)活塞做功。這種科學(xué)雖然說(shuō)起來(lái)很容易,,但是想把功率提上去,,重量減下去,壽命延長(zhǎng),,效率提高,可以說(shuō)是無(wú)窮無(wú)盡的長(zhǎng)征科學(xué),。
這方面我們都懂,,畢竟我國(guó)的高等科學(xué)教育是非常成功的,,但是傳統(tǒng)工業(yè)的工程學(xué)教育卻差強(qiáng)人意,,生產(chǎn)技術(shù)和理論嚴(yán)重脫節(jié),。最主要還是因?yàn)樵谌祟?lèi)進(jìn)入電氣時(shí)代之前,西方國(guó)家有過(guò)一段特殊的時(shí)期,,這段時(shí)期是機(jī)械工業(yè)飛速發(fā)展的一段時(shí)期,,被人們譽(yù)為是大蒸汽時(shí)代,。
這期間幾乎所有能動(dòng)的東西都是齒輪極限,,其繁榮程度堪稱(chēng)前無(wú)古人,,后無(wú)來(lái)者,。而我們由于這段時(shí)間沒(méi)有接受科學(xué)的洗禮,再加上少部分民族資產(chǎn)后來(lái)也被帝國(guó)主義壓迫致殘,,所以我們基本沒(méi)有任何技術(shù)上的積累。再后來(lái),,我國(guó)開(kāi)始進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的摸索,而美,、日,、德等國(guó)都已經(jīng)開(kāi)展了工業(yè)改革,,并擁有了先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。
那時(shí)的西方國(guó)家已經(jīng)具備相當(dāng)豐富的機(jī)械制造經(jīng)驗(yàn),。但當(dāng)時(shí)的我國(guó)面臨的卻是和他們相差百年的空白,,這就導(dǎo)致國(guó)內(nèi)整個(gè)機(jī)械行業(yè)都非常弱勢(shì),甚至是早些年國(guó)內(nèi)人買(mǎi)車(chē),,你要是給他推薦國(guó)產(chǎn)車(chē),,那他說(shuō)不定還能跟你急眼。就拿目前的國(guó)內(nèi)的這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域來(lái)說(shuō),,想領(lǐng)先美國(guó)并非易事,,但也不是絕對(duì)不能的事,只要我們能繼續(xù)保持現(xiàn)在的發(fā)展勢(shì)頭,,追平西方國(guó)家的發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域是指日可待,。當(dāng)然有更簡(jiǎn)單更便利的方法,那就是希望美國(guó)像蘇聯(lián)一樣垮掉,。