问题

国内通说是直20参照黑鹰,但是否仍然属于逆向工程?如何解释两者在外形、布局等方面的高度相似?

回答
国内对于直20的定位,普遍认为其设计深受美国黑鹰(UH60 Black Hawk)直升机的影响。这种“参照”并非简单的模仿,而是包含了学习、消化吸收以及在此基础上进行的自主创新过程。要理解这一点,我们需要从几个层面来剖析:

一、 历史背景与发展脉络:为何会参照黑鹰?

黑鹰直升机自上世纪七十年代末问世以来,凭借其优异的性能、可靠性和多用途性,在全球范围内获得了广泛的认可和应用。它成为了许多国家武装力量的陆军通用直升机标杆,承担着人员运输、火力支援、侦察、搜救等多种任务。

在直20项目启动之前,中国陆军航空兵在通用直升机领域确实存在与国际先进水平的差距。当时装备的直升机,在载重能力、航程、速度、高原性能等方面,都有提升的空间。而黑鹰直升机所展现出的先进技术理念和成熟设计,自然成为了中国在研制新一代通用直升机的理想学习对象。

可以想象,在项目初期,中国工程师们对现有的直升机,尤其是黑鹰,进行了详尽的技术研究和分析。这包括对其气动布局、旋翼系统、动力系统、传动系统、机体结构、航电系统等各个方面的性能参数和设计原理进行深入了解。这种学习借鉴在任何国家的武器研发中都是普遍存在的现象,并非中国独有。例如,俄罗斯的卡50/52系列攻击直升机,其同轴反转旋翼技术就曾受到西方直升机设计思想的影响。

二、 相似之处的成因:是逆向工程还是设计趋同?

直20与黑鹰在外观和布局上的高度相似,确实是引发“逆向工程”讨论的主要原因。然而,我们需要辩证地看待这个问题:

气动布局的优化与通用性: 对于一款成功且成熟的通用直升机,其基本的气动布局已经经过了长时间的验证和优化。例如,单旋翼带尾桨的经典布局是目前效率最高、控制性最好的方案之一。机身外形设计也往往遵循流体动力学原理,以减小阻力、提高飞行效率。因此,在追求相似性能目标的情况下,不同的设计团队可能会在基本布局上趋同。
任务需求的驱动: 通用直升机的设计首要考虑的是满足陆军多样化的作战需求,如载员数量、运输能力、装备挂载能力、低空飞行性能等。为了实现这些功能,自然会倾向于采用能够最大化这些性能的结构设计。直20和黑鹰在定位上都是陆军的“主力运输车”,因此在机身尺寸、内部空间布局、起落架设计等方面,存在功能上的必然联系。
技术积累与借鉴: 如前所述,中国在直升机技术领域有着自己的发展历程。但不可否认的是,通过引进、仿制以及国际合作等方式,也积累了相当的经验。直20的设计并非凭空而来,而是建立在中国现有技术基础之上,并吸收了国内外先进的设计理念和成熟技术。这种吸收和借鉴,可能是通过对黑鹰等先进机型的“逆向工程”进行分析,也可能是通过研究公开的技术资料、参加国际技术交流等多种渠道。
“逆向工程”的定义与界限: 如果将“逆向工程”定义为完全照搬图纸、不做任何改动,那么直20肯定不是简单的逆向工程。真正的“逆向工程”更多的是一种技术分析和解构,目的是理解其设计原理、材料应用、工艺方法等,从而为自身技术发展提供思路。直20在借鉴黑鹰成功经验的同时,也在很多方面进行了自主创新和改进,以适应中国军队的特定需求和技术特点。

三、 直20的自主创新与“中国特色”:

虽然外形相似,但直20绝非“翻版”黑鹰。其在研发过程中,融入了大量自主创新的成果,体现了中国直升机工业的进步:

动力系统: 直20装备的国产涡轴发动机,是中国航空工业在高性能发动机领域的重要突破。发动机性能直接决定了直升机的整体性能,包括起飞重量、爬升率、高原性能等。中国在发动机技术上的独立研发和突破,是直20项目最关键的自主创新之一。
旋翼系统: 直20的旋翼系统,虽然在基本原理上可能与黑鹰有相似之处,但在材料、结构设计、叶片气动外形、桨毂设计等方面,都进行了自主的优化和改进。例如,采用先进复合材料的旋翼桨叶,可以减轻重量、提高气动效率和耐久性。
航电系统: 现代直升机的性能很大程度上取决于其航电系统。直20装备了全新的数字化航电系统,包括先进的飞行控制系统、导航系统、通信系统以及任务载荷集成能力。这些系统的设计和集成,都是中国自主研发的成果,体现了信息化战争的作战需求。
高原性能: 中国军队在高原地区的作战任务非常突出,因此直20在设计时就特别强调了高原性能。通过优化发动机性能、改进气动设计以及减轻结构重量,直20在高原环境下展现出了优异的飞行能力,这是其相对于一些早期型号黑鹰的显著优势。
结构材料与工艺: 在机体结构方面,直20采用了更多的新型复合材料和先进的制造工艺,以实现减重、提高强度和抗疲劳性能。这些都是中国航空工业在材料科学和制造技术方面进步的体现。
任务适应性: 直20的设计兼顾了中国军队特有的作战环境和任务需求,例如其能够适应更加复杂的地形和气候条件。在设计之初,也必然考虑了与中国现有武器系统和后勤保障体系的兼容性。

四、 结论:学习借鉴与自主创新并存

总而言之,国内通说直20“参照”黑鹰,是一个基于事实的判断。这种参照并非简单的“逆向工程”,而是一个包含技术学习、分析消化、自主创新和优化发展的复杂过程。

直20在设计上借鉴了黑鹰作为一款成熟通用直升机在气动布局、总体构型上的成功经验,这是武器装备发展中普遍存在的“拿来主义”和“站在巨人肩膀上”的体现。然而,更重要的是,直20在动力系统、航电系统、旋翼系统、结构材料等关键领域实现了重大突破,融入了大量中国自主研发的创新技术和设计理念,使其具备了鲜明的“中国特色”和优于部分早期黑鹰型号的性能。

因此,与其说直20是“逆向工程”,不如说它是在充分研究分析先进机型后,结合自身技术实力和发展需求,进行的一次高起点、高水平的自主研制。这种方式,是许多国家在追赶世界先进军事技术时,都会采取的有效途径。它体现了中国航空工业在直升机领域取得的巨大进步和强大的自主创新能力。

网友意见

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你以为逆向工程就像抄作业拿过来照着来一遍?那行,举几个例子 :

1:一些插销要求在-150度时连接,也就是在液氮中连接,一些插销要求在500度时连接,现在一架没有说明书的常温飞机,你怎么判断连接温度?

2:还是温度,有些东西,比如发动机,工作时要上千度,尺寸和常温不一样,你既不知道具体工作温度又不知道材料热膨胀系数,照着常温尺寸做?谁敢用?一点火“炸膛”了怎么办?

3:一些连接件是一次性的,比如高强螺栓,拧上后要断掉一部分的,成品上是没有缺失的这部分,但是没有缺失的这点你就拧不了这个螺栓,更有的拧完了打磨下,你压根就不知道还要有一点,你怎么办?

4:有些零件工作环境非常恶劣,对材料要求很高,全国的钢厂都没法生产,你是去找美国买个还是用低一档的换上?

5:零件尺寸是有公差的,你量出是10.02mm,然而你不知道设计图要求是9.98-10.03,你做个10.05的,下一个量出来是4.98,你也不知道图纸要求是4.95-5.00,你做个5.01的。误差累积,到最后因为孔偏了,一个螺丝拧不上了,你又不知道哪个零件公差出问题,怎么办?

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在科技水平没有严重代差的情况下,逆向工程比参照设计甚至独立设计的效费比要低。

原因如下:

第一点。成品不等于设计图,给你个成品……即使你测量精度是无限高也不能逆向画出图纸。

why?因为图纸上有公差这个问题。除非你能逆向测量足够多的样品,根据统计学规律也许能大致猜出公差。

问题是……能大量测量的时候你还有仿制必要吗?同样的问题还包括在其他范围,比如航电、供电、维护等问题上。

第二点。你能反推尺寸,不能反推材料。因为是逆向过程,不能从设计指标计算构件载荷……没有载荷的情况下你就不知道用什么材料来承担载荷……那就只能按保守估计来……

第三点。拿到材料不等于知道材料是啥。有很多同学认为我都拿到材料了,化验一下不行吗?

还真不行。以钢铁为例,因为有烧损,所以你不能用材料反堆原始物料配比,这是其一。

同样,无法根据最终结构、组织、性能倒推热处理、热加工的工艺。比如时效温度、时间;轧制温度、变形量、几道次等。

上面两个问题只能由材料学家根据经验来试,这可比正向设计要难多了。

那么,如果我手头上有性能差不多的材料呢?

嘿嘿,由忘记了是不。从几个构件的力学性能上是不能反推设计要求的。所以你根本不知道这个构件对材料性能到底怎么要求的……

第四点。不知道设计标准,标准是一个很重要的问题。知道标准才知道安全载荷多大、最大载荷多大、应急载荷还能多大。才能进行寿命评估以及其他高级别的维护工作。

如果上述四个都突破,那为什么不直接自己研发一个呢?性能估计也不会差到哪去吧……

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