中美航發最大差距在哪裡?不在效能不在材料,而在不被關注的根源

說到中國戰鬥機的效能缺陷,航發必然是其中最主要的一個,從戰鬥機用的

小涵道比渦扇發動機

來說,國內航發相關設計所的樂觀估計,是到2025年能追上國外2015年左右的水平,但從目前看來,還是有一定挑戰性的。

中美航發最大差距在哪裡?不在效能不在材料,而在不被關注的根源

拿殲-20所配套的渦扇-15發動機來說,研發過程中多有不順,甚至還為此在計劃外的生產了使用增推版太行的殲-20前來應急,目前渦扇-15仍然還沒展開目標飛機的裝機試飛工作,而美國同儕(chai,第二聲)F-119早在1997年就已經

完成

了在F-22上的

首飛

,最後一臺交付都已經是9年之前的事情了。

今年美國的

第六代發動機原型機

XA-100已經

跑完了地面測試

,依靠自適應變迴圈設計,比起本代來在增加10%推力的基礎上,降低了25%的油耗,增加了30%的航程。這之間的差距,至少還有十好幾年需要追趕。

如果從

國產大涵道比渦扇發動機

來說,那差距就更是相當顯著了,運-20配套的渦扇-20在咱們眼裡已經是非常先進的發動機了,比之前用的D-30KP-2先進了整整一代,但俄羅斯那裡D-30KP的下一代,PS-90是80年代末就已經結束試飛工作,90年代已經開始隨著伊爾-96和圖-204交付使用的舊東西了,渦扇-20雖然晚出生能有小幅度的效能領先,但也不超過美歐90年代的中後期版CFM56-7系列的水平。

中美航發最大差距在哪裡?不在效能不在材料,而在不被關注的根源

而不管是美歐還是俄羅斯,比CFM56或者PS-90先進一代的發動機,都已經完成走完了定型流程,開始交付了,這之間,就是還有接近一代的差距。

那麼,造成中國與美英航發性能之間代差的原因到底在哪裡呢?很多人肯定會來一句:材料。真的如此嗎?

答案當然是否定的,否則日本就要成世界航發第一強國了;材料不足是航發水平不高的結果,而不是他的原因,舉個簡單的例子,某航發要達到某一水平的推重比,美國用2000K(開式度)的渦輪前溫度就能達到,咱們要把渦輪前溫度堆上2500才行,這怎麼能責怪材料水平不行呢?美國人現在的材料水平也造不出2500開的耐高溫渦輪葉片啊。

所以別拿什麼材料當原因,這屬於因果倒置,

一流航發拼設計

,設計不行靠工藝,工藝不行才拼材料,材料的確制約著航空發動機的水平上限,但是中國的航發水平顯然還沒有到材料不突破,效能就沒法突破的地步。

中美航發最大差距在哪裡?不在效能不在材料,而在不被關注的根源

簡單的講,就是設計水平不行,拿更好的材料來是為了效能兜底,而不是效能突破,設計水平不夠導致結構振動太大,要靠更好的材料來防斷裂,設計水平不夠導致壓氣機效率上不去,只有靠上更好的材料堆更高的渦輪前溫度來提高效能。

很不巧的是,材料在航發領域只能錦上添花,沒法雪中送炭,因為再好的材料也扛不住

共振

,該斷還是會斷,而高溫材料的效能同樣有上限,想解決這些問題,只能靠設計上的突破來,振動是不可避免的,但是可以靠設計減小的,某塊葉片一點細節設計上的改動,就可能讓振動強度數量級的縮小,這甚至不需要材料學上的任何進步。

那麼制約中國航發設計水平突破的地方又在哪裡呢?一個字,錢;兩個字,待遇。

新人才不願入行,老人才紛紛流失不光是航發,更是整個航空航天科研產業的現實問題,有好人才就能有好設計,有好設計就能有大突破,就這麼簡單的道理。

這幾年航空航天口人才流失的事情也沒少上新聞了,也一點都不讓人奇怪,一個簡單的中美對比就是,普惠或者通用的技術人員們回家拿業餘時間改進

自家的割草機

,嘗試讓他們能飛上天,中國航發三大研究所之一的某所,流體室的骨幹下班時間要靠給廚衛廠商

改進煤氣灶

設計來補貼家用,這大概是比中國與美國航發性能差距還要更大的差距了吧。

而要切實的說的話,航天航空口的博士,畢業月薪在北京也就1萬多,再一對比房價,再一對比生活成本,再一看隔壁轉行的師兄弟的待遇,也就難怪選擇跳槽了。所以說最大的差距也莫過於美國的航發技術人員,不會因為結婚買房生娃教育帶來的經濟壓力與工作待遇不匹配,而選擇離開行業。

中美航發最大差距在哪裡?不在效能不在材料,而在不被關注的根源

不過,要是我們給我們的科研人員解決這方面的壓力,那他們不是就可以沒有後顧之憂的去專心研製發動機了嗎?也就不會出現說“國防七子每培養10個航發研究生,兩個搞金融,四個搞網際網路,三個在轉行”的現象了。

而且,研究發動機這個一直以來的難題,是非常艱難、艱苦的任務,給他們漲工資、發福利不是應該的嘛,他們的每一次付出,中國的國家安全就多了一分保障,如此可敬之人,又如何讓他們在研究工作和生活之間左右為難呢?