问题

为什么我国能研发歼20的发动机,却研发不出成C919的?

回答
这个问题确实是一个非常值得深入探讨的领域,它涉及到航空工业中不同细分领域的技术复杂度和发展路径。简而言之,歼20的发动机和C919的发动机,虽然都属于航空发动机的范畴,但它们所面对的技术挑战、研发逻辑、以及背后的支撑体系有着显著的差异。

首先,我们要明确一个概念:航空发动机,特别是高性能军用航空发动机和大型客机发动机,是当今世界工业制造领域皇冠上的明珠,其技术复杂程度和研发难度极高,是国家工业实力和科技水平的集中体现。

为什么歼20能研发发动机,而C919就卡住了?

这并非一个简单的“能”与“不能”的二元对立,而是关于“成熟度”、“迫切性”、“技术路线”、“市场生态”和“国际合作程度”等一系列复杂因素的综合考量。

一、 军用航空发动机:技术突破的驱动力与国家战略的必然选择

高昂的战略价值与国家意志的强力支撑:
安全性与自主性: 战斗机的发动机是其“心脏”,直接关系到国家的空防安全和军事实力。一旦发动机受制于人,整个空军的作战能力将大打折扣,甚至可能被“卡脖子”。因此,自主研发高性能发动机是任何一个有志于成为军事强国的国家都必须迈出的关键一步。
技术前沿的探索: 军用发动机的设计往往走在技术前沿,需要追求极致的推力、推重比、可靠性、隐身性、以及在各种极端条件下的工作能力。这种对性能的极致追求,会驱动最顶尖的材料科学、燃烧学、结构力学、热力学等学科的交叉融合和突破。

研发路径的差异化:
针对性强,可以容忍一定程度的“不完美”: 军用发动机的研发目标非常明确,即满足特定战机的性能需求。在早期,为了快速装备部队,有时可以接受一些技术上的妥协,或者通过持续的改进和迭代来提升性能。例如,早期歼20使用的发动机(涡扇10系列),即使与西方最先进的发动机相比仍有差距,但足以支撑其基本作战能力,并为后续更先进发动机的研发积累了宝贵经验。
性能指标的侧重点不同: 军用发动机更侧重于瞬间加速、高空高速性能、以及低可探测性(隐身)。这些性能的实现,往往可以通过一些相对“粗暴”但有效的设计来实现,例如使用更先进的材料来承受更高的温度和压力,或者采用特殊的燃烧室设计来优化推力输出。
成本的容忍度更高: 军用飞机的研发和生产成本本身就非常高,且受制于国家预算和战略需求。发动机作为其中最核心的部件之一,其研发投入巨大,但国家愿意为此买单。

经验的积累与技术的传承:
中国在航空发动机领域有着较长的发展历史,虽然早期受到一些限制,但通过引进、仿制和自主研发,已经积累了一定的技术基础和人才队伍。从涡喷发动机到涡扇发动机,从早期型号到现在的先进型号,这是一个循序渐进的过程。涡扇10的成熟和应用,为后续的涡扇15等更先进发动机的研发奠定了坚实的基础。

二、 民用航空发动机:严苛的标准、巨大的投入与复杂的国际合作

对性能、寿命、可靠性、经济性、环保性的极致要求:
经济性至关重要: 客机发动机的每一次起降、每一次巡航,都直接关系到航空公司的运营成本。因此,燃油效率、维护成本、使用寿命是至关重要的指标。一个不省油的发动机,航空公司宁愿不买。
可靠性是生命线: 民航客机每天都在载着数百名乘客在空中飞行,任何一点发动机故障都可能导致灾难性的后果。因此,民用航空发动机的可靠性要求达到了前所未有的高度。任何一个潜在的隐患都需要被识别、评估并排除,这需要极其严谨的设计、制造和测试流程。
耐久性和寿命: 民用发动机需要承受数万小时、数十万次的循环工作,并在整个生命周期内保持稳定的性能。这意味着材料科学、制造精度、以及长期工作的耐久性方面都有极高的要求。
噪音和排放: 随着环保意识的提高和法规的日趋严格,民用发动机在噪音和排放方面也面临着巨大的挑战,需要采用先进的技术来降低对环境的影响。

极高的研发门槛与漫长的周期:
技术的高度集成与复杂性: 民用航空发动机是一个高度集成的系统,涉及到无数个精密部件的协同工作。例如,高压压气机、燃烧室、高低压涡轮、尾喷口等,每一个环节的设计和制造都极其复杂。其中使用的特种合金、陶瓷基复合材料、先进的冷却技术等,都是尖端科技的结晶。
海量的测试与验证: 为了达到极高的可靠性,民用航空发动机需要经过数万小时的地面测试和数千小时的飞行测试,才能获得适航认证。这个过程耗时漫长,投入巨大,而且对测试设备的要求也非常高。
适航认证的严苛: 民用航空发动机需要通过各国民航部门的严格适航认证,才能被允许安装在客机上。这个认证过程极其严格,涉及对发动机设计的每一个细节进行审查,以确保其安全可靠。

市场生态与国际合作的制约:
巨头的垄断与技术壁垒: 目前,全球民用航空发动机市场主要被通用电气(GE)、罗尔斯·罗伊斯(RollsRoyce)和普惠(Pratt & Whitney)这三家公司牢牢掌控。他们拥有数十年的技术积累、完善的供应链体系、以及遍布全球的维护网络。新进入者要打破这种垄断,难度极大。
庞大的前期投入与市场风险: 开发一款新的民用航空发动机,动辄需要数百亿美元的投入,而且需要经过漫长的周期才能实现盈利。这对于任何一家企业来说都是巨大的风险。
国际合作的必要性: 鉴于其技术复杂性和高昂的成本,许多国家在发展民用航空发动机时都会选择与现有巨头进行合作。例如,一些国家的发动机制造商会为大型客机发动机的某个部件提供配套,以此来学习和积累经验。中国商飞(COMAC)在C919项目中,就与多家国际供应商合作,其中发动机部分正是由CFM国际公司(GE和赛峰飞机发动机的合资企业)提供的LEAP1C发动机。这是一种务实的选择,也是全球航空产业分工合作的体现。

为什么“卡住”的是C919的发动机?

我们对发动机的需求不同:
歼20: 更侧重于满足战斗机对高性能、高推力的需求,可以接受相对较低的燃油经济性。
C919: 是一款支线客机,对发动机的燃油经济性、可靠性、低噪音、低排放有着极高的要求,这是决定其商业可行性的关键。

我们在民用发动机领域起步较晚,积累的经验不足:
虽然我们在军用发动机领域取得了显著进步,但民用航空发动机的技术积累、设计理念、制造工艺、以及质量控制体系与国际顶尖水平相比,仍存在差距。这并非一蹴而就的事情。

打破国际巨头的垄断需要时间和耐心:
即使我们自己能够研发出民用发动机,也需要获得全球航空公司的认可,并通过严格的适航认证,这需要一个漫长且艰辛的过程。与国际巨头合作,通过引进技术、参与国际分工,是更快地进入市场并积累经验的一种方式。

总结来说,

我国能够研发歼20的发动机,得益于国家战略的坚定支撑、军用技术发展的迫切需求、以及相对灵活的研发容忍度。而C919发动机的“卡脖子”问题,则反映了民用航空发动机领域极高的技术门槛、严苛的标准、巨大的投入以及复杂的国际市场格局。

这并非意味着我们在民用航空发动机领域没有努力,事实上,国家一直在大力投入,并且已经取得了长足的进步,例如长江1000A发动机的研制就是其中的重要一步。只是这个过程比军用发动机更为艰难、漫长,需要更多的时间和耐心去积累经验、突破技术瓶颈、并最终赢得市场的信任。

我们可以将此比喻为,我们已经学会了制造一辆高性能的赛车(军用发动机),但这并不意味着我们马上就能制造一辆在长途旅行中舒适、省油、可靠的家庭轿车(民用发动机),它们对工程师的要求和制造的侧重点是截然不同的。但我们有理由相信,随着持续的投入和积累,中国在民用航空发动机领域的未来会越来越光明。

网友意见

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不要被带路党带偏了节奏。我来回答一个吧,我国能研发J20的发动机,以后也能也研发出C919的。说J20的研发部出来是胡扯。早就在用了。事物的发展规律就是从不成熟到成熟。你学会写Hello world,按这帮人的说法,就是你还差得远呢。但饭都是一口一口吃的。

自然指数知道吧,中国目前排在美国之后,但超过345之和。不用被带路党们打击了自信。

时代变了,别以为啥都是外国的好。中国的工业产能越来越高。量大,质也会慢慢提高。

比如,买个空调。肯定有人告诉你,日本三菱的好。真买你就上当了。空调并非高技术产品,日本三菱的空调,也就是转而已,一样是三级能效。花了数倍的钱买了个心理感觉,这是智商税,也是对崇洋迷外的惩罚。

再比如,买电鼓,有人会告诉你,罗兰的最好。实际上,那玩意一文不值,美德理更好,因为便宜。电鼓是啥?就是一个把声音播放设备。罗兰就是把产品卖出了1000%的利润率。不信?我拆过几乎所有的家用电器。给你上图。

这玩意,行货售价1280人民币。你猜它成本多少?

拆开之后,它就是这个样子,两个压电陶瓷片加几个电阻电容组成的电路板。成本不超过100元。

你说,国产的美德理,能跟它有啥差别?收的是不是智商税。

空调也是一个道理。我也是拆过的。

凡是中国能生产的产品,都是中国的好。你非得说国外的好,是你傻。也是对崇洋迷外者的经济惩罚。

中国现在可以造J20的发动机,以后也可以造C919。就这么简单。

别看有些人一套一套的,他觉得别人的东西如何高端洋气,其实就是他自己也不懂。对国外产品的莫名崇拜,是因为知识底蕴太差。说起来一套一套,其实就是一个空调坏了他们自己都不会修。

我算是有理有据吧。至少是用事实颠覆了一些落后于时代的刻板印象。

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中国早就靠自己造出了原子弹,因为原子弹是军用,能生产出来就行,自己说了算。

但是汽车靠自己能造出来,但是没人会买会用是因为自己造的质量不好价格还高,性价比不行,消费者不会用,这是由消费者说了算。

战斗机发动机能造出来也是这个道理,原子弹都能造出来,战斗机发动机也不在话下,因为都是自己说了算。

但是大客机的发动机要消费者说了算,所以要做出足够性价比的产品才行。能研发出,但是要研发出能商用还具备竞争力的发动机,就难很多了。

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