爱吱声

标题: 谈谈心脏病 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2014-4-2 10:36
标题: 谈谈心脏病
近些年来，中国在军用飞机、舰船、车辆坦克的研制方面取得了世界瞩目的进展。但在称赞之后，总是要拖上一句：要是发动机的问题也解决了就好了。要挑刺也一样，发动机是最现成的目标。发动机问题已经成为中国军事装备发展的心脏病，航空发动机尤其突出，对于民用飞机也一样。
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; r% P. ]$ f5 @5 k; W  Y6 h有说法认为，航空发动机是工业技术的王冠，是最高端大气上档次的技术领域，这并不夸张。航空发动机的工作条件严苛，可靠性要求出奇地高，同时要求轻小，易于维修。这些要求是互相矛盾的，但又是必须满足的。说起来，战斗机发动机和民航客机发动机有所不同。战斗机发动机更加追求绝对性能和轻小，在拓展工作参数方面更加极端；民航发动机则更加强调可靠性、经济性和耐用性，在核心发动机技术方面反而不那么激进。先进工业国家常常在制造业整体萎缩的情况下，依然试图保护航空发动机工业，英国就是典型的例子。曾经的第一造船大国如今需要用中国三一的起重机建造下一代航母；劳斯莱斯、宾利、阿斯顿•马丁、捷豹、路虎等顶级汽车品牌统统改姓；如果不是因为当年BAe已经涉足太深，自费坚持，英国如今在空客里也没有一席之地。但罗尔斯•罗伊斯（其实和劳斯莱斯是同一个词，不同译名是习惯问题）发动机至今依然是世界三大之一。
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罗尔斯•罗伊斯并不是英国最老牌的航空发动机制造厂家，但二战时代的“默林”V12发动机可算是那个时代最优秀的航空发动机之一，美国P-51“野马”战斗机也是在换装“默林”后才成为一代名机的。二战期间，英国和德国同时研发喷气发动机，德国抢先投入使用，但英国是盟国中唯一在战争结束前把喷气式战斗机投入使用的国家，罗尔斯•罗伊斯发动机功不可没。战后，罗尔斯•罗伊斯“尼恩”不仅使米格-15成为朝鲜天空的翘楚，还通过格鲁曼F9F“黑豹”使美国海军走入喷气时代。实际上，美国第一架喷气式飞机贝尔P-59的发动机也是英国技术，那是通用电气基于英国惠特尔W1制造的。但是罗尔斯•罗伊斯正在走入困境，尤其是战斗机发动机。不是因为罗尔斯•罗伊斯已经丧失了技术优势，而是因为丧失了发展的底气。2 @6 C$ `1 F, q3 ]" g' `$ `0 x! d

/ v  W% B- o: Y9 ~需求是成功之母。60年代之后，除了“隼”式教练机改装的伪战斗机外，英国再也没有独立研发过一种战斗机，所有英国参与的新型战斗机（或者更加广义的战术飞机）都是多国合作的结果。“美洲豹”是英法合作的，“狂风”是英德意合作的，“台风”是英德意西合作的。应该说，这些飞机的设计还是英国主导的，之所以合作研制而不是单干，主要原因不在于技术力量上的互补，更在于看中合作伙伴的需求作为基本市场的作用，更重要的是合作伙伴的出资。战斗机这样的大项目在本质上依赖“东道国”的军方订单，如果本国需求不足，就只有拉上合作伙伴一起建立基本需求，出口顶多只能起到补贴作用，离能够形成良性资金循环还差距很远。
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但是老欧洲经济发展缓慢，社会福利开支反而增长迅速，加上安全环境改善，导致军事需求低迷。在可预见的将来，即使拉上合作伙伴，英国也无力启动下一代战斗机的研发。在2020年前后“台风”战斗机停产后，英国就将没有有人战斗机的研发和生产。这是历史上的第一次。
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2 b0 L) u4 l2 T5 D& L在这样的大背景下，罗尔斯•罗伊斯的处境十分微妙。在“狂风”和“台风”时代，罗尔斯•罗伊斯的战斗机发动机研发已经步入慢车道。RB199和EJ200在技术水平上都达到同时代的先进水平，但毕竟是中推力的。量变引起质变，不涉足大推力发动机的研制，就与美国的普拉特•惠特尼或通用电气不能处于同一技术高度。现在连下一代中推力战斗机发动机都没有了，罗尔斯•罗伊斯自然很是担忧。欧洲正在进行无人作战飞机的前期研究，但在可预见的将来，这些都是高亚音速的，对发动机的要求不超过现有技术能力，而且离量产化还遥遥无期。罗尔斯•罗伊斯试图通过和通用电气的技术合作，联合研发F-35的第二备选发动机F136。在F-15、F-16年代，普拉特•惠特尼F100发动机是划时代的突破，但也饱经发展中的阵痛。美国空军指使通用动力平行研发F110，最终导致“发动机大战”，不仅促使两家降低成本、提高质量和性能、改善售后服务，还维持了坚实的战斗机发动机工业基础。在F-35时代，再来一次“发动机大战”可以达到同样的目的。问题是美国的国力不如80年代了，F-35的成本控制压力也实在太大。平行研制F136的好处要很多年后才能体会到，而且在很大程度是并非可以保证实现的预期好处，但巨额开销却是眼下就要付出。在当前严峻的预算压力下，这是不可承受之重。白宫和美国国防部一次又一次地“枪毙”了F136的研发，甚至在国会强力压力下依然坚持决定，F136最后被迫下马。但美国空军正在推动下一代战斗机发动机的研发，从涡扇的双流道增加到三流道，同时解决了很多发动机热工、进气道整合和机载系统散热的问题。罗尔斯•罗伊斯本来是列入名单的，但在最后关头被排除，而由本来对三流道并不热心的普拉特•惠特尼填入。美国对于肥水不留外人田还是很清楚的。这最后堵死了罗尔斯•罗伊斯继续跻身战斗机发动机世界第一梯队的希望。6 v5 x  w6 x9 J% B" A; v' O
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罗尔斯•罗伊斯当然可能用公司资金自己维持研发，但这种研发不仅超过了公司的财力，也缺乏现实的回报，单靠公司实力实际上不可能维持有意义的前沿技术研发。英国政府甚至其他欧洲盟国也可能鼎力相助，但在缺乏明确的战斗机研发前景的情况下，这样的政府资助也名不正言不顺，很难在严峻预算环境下生存。罗尔斯•罗伊斯会就此退出战斗机发动机世界第一梯队吗？现在断言还为时过早，但这已经成为一个现实的可能性了。1 q2 p7 o0 v8 t+ c
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罗尔斯•罗伊斯的民航发动机依然是世界三大之一，有可能依赖民航发动机领域依然长期保持世界三大之一吗？这是有可能的，但变数很多。在历史上，民航发动机的核心发动机经常来自于战斗机发动机，战斗机发动机技术停滞了，民航发动机要继续可持续地大幅度进步，这有相当的难度。民航发动机有与战斗机发动机不同的地方，比如说，超高涵道比涡扇的超大尺寸先进风扇与战斗机发动机的低涵道比涡扇的风扇有截然不同的要求和技术特点，但涡轮前温度越高越好，压气机压缩比越高越好，这是一样的。普拉特•惠特尼或者通用电气的超高涡轮前温度技术在战斗机发动机研发中得到军方补贴，罗尔斯•罗伊斯就只能自己消化了。罗尔斯•罗伊斯引以为傲的三转子技术性能先进，但结构复杂，成本和可靠性都受影响。普拉特•惠特尼改弦易张，采用齿轮减速风扇，实现了相当于三转子的热工效率，但结构大为简化，而齿轮减速风扇技术与F-35B驱动升力风扇的传动、减速机构有相通之处。不仅如此，普拉特•惠特尼或者通用电气的相关研发在可靠性与经济性要求相对不苛刻的军用订单中已经开始回收投资，并得到宝贵的渐进改进经验，而罗尔斯•罗伊斯就要忍受漫长得多的无效益研发和验证阶段，对长期竞争力的影响不言而喻。
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如果说需求是成功之母的话，综合国力就是成功之父。需求和综合国力有关系，但两者又不等同。比如说，印度有很强的需求，但综合国力不足以支持高投入可持续的研发，所以很多先进武器系统的研制纷纷陷入困难。另一方面，日本的综合国力要强得多，但由于国策关系，军事装备需求不足，所以军工研发长期保持在低水平，花拳绣脚的名堂不少，但实战性能使人眼睛一亮的不多。在历史上，美国是需求和综合国力兼优的典型例子，先进军事装备的研制和生产一直保持高水平。苏联的需求旺盛，但综合国力是靠扭曲经济结构和牺牲民生来勉强维持的，到维持不下去的时候，就轰然倒塌了。法国和英国的情况差不多，军事技术先进地位的慢性退化在可预见的将来不可避免。德国的情况和日本有相似之处，但由于国策关系，德国并不热衷于在军事技术方面大有作为，只是在部分领域选择性地投入。有意思的是，德国的坦克装甲车辆技术世界领先，现在涉足近程空空导弹，也可圈可点。德国的这些军工产品不仅有德国需求作为基本市场，还有北约和其他盟国。换句话说，德国的情况实际上是高需求和高综合国力，但只是局限在部分领域。
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1 V. q3 s1 c" r8 Q1 ^) x对中国而言，需求很高，这是不言而喻的。中国的安全环境十分复杂，国防现代化的欠账更多，高需求是很自然的。外国以军费增长率来质疑中国国防过高投入是没有道理的。中国没有条件通过外购实现国防现代化，只有自力更生，进一步推高了整个供应链的需求。另一方面，中国经济继续高速增长，综合国力随之增长。中国GDP增长率比前些年有所下降，但依然远远高于任何发达国家或者规模相似的经济体，即使发展中国家几十年保持中国这样增长率的也绝无仅有。中国经济已经达到世界第二，超过美国而成为世界第一也已经不是一个可能性的问题，而是一个时间问题。中国国防预算已经超过英国、法国和德国的总和，在可预见的将来可能超过英法德日的总和。另一方面，军工技术是一个研发-制造-使用-升级-下一代研发的循环，每一个环节都需要足够的国防预算才能撑起来，而不是“保护科研基础”就可以解决的。因此，中国的国防投入力度的规模和可持续性对中国的军工技术发展将有决定性的影响。诚然，科技进步不是光靠砸钱就能砸出来的，但砸钱无疑可以极大地加快发展的速度，并有条件承担走弯路的代价。' {! q: ?/ E! X* h* L! s+ v

$ t2 z+ l0 @* [; T7 A在历史上，英国、德国的喷气发动机远远领先于美国，两国在二战结束前都把第一代喷气式战斗机投入使用。美国没有做到，而且在战后初期，美国喷气发动机的研发高度依赖来自德国和英国的技术。但美国依靠强大的综合国力和旺盛的军事需求，大步快跑，在10年里就一跃而达到世界喷气发动机的最高水平，这个地位从此没有改变过。中国的起点比美国低很多，世界航空发动机技术前沿无疑对今天的中国依然是一个等待攀登的高峰，但科学技术不是巫术，也不靠天才（尤其在追赶世界先进水平的时候），靠的是勤奋和实干，而没有足够的投入和实践机会是谈不上实干的，想勤奋都没有对象。但不是巫术，尤其是已知可以实现的技术，没有通过长期稳定、有效的投资和努力而不能掌握的。当然，赶上是一个问题，超过就是另一个问题了，但这个时候，长期稳定、有效的投资和努力加上已经成型的科研、测试、生产、使用机制再度发力，成为技术突破的催化剂。
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8 R; ^  y5 D( `需求是成功之母，国力是成功之父，但好父母不等于好孩子。尊重先进，认清差距，但不被差距吓倒；好好学习，天天向上，勇于创造辉煌；这才是好孩子。心脏病不是绝症，不仅可以治好，而且可以成为强健体魄的起点。对于中国航空发动机，这才是最重要的。3 b1 A+ z1 K$ N
作者: kar98k    时间: 2014-4-2 12:18
还以为晨枫开医学专业了？
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心脏的问题，需求只是一个因，要结出果子还需要很多的条件。
作者: 燕庐敕    时间: 2014-4-2 12:20
吓死俺了，还以为俺们晨斯基年纪轻轻就有了心脏病呢。
作者: 李根    时间: 2014-4-2 12:24
真正好文章. x& ?0 F  f" s  Q1 u9 J* c

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作者: 这是马甲    时间: 2014-4-2 12:27
晨大文章总是这么鼓舞人，通篇随没有重点说中国，但字里行间都是对中国的信心，赞！
作者: colin1992    时间: 2014-4-2 12:35
标题党
作者: 农民家的狗    时间: 2014-4-2 15:28
好文章，不过，我们还要接着看牛老婆系列
作者: zhouzp    时间: 2014-4-2 16:10
好文啊好文！
作者: 张声语    时间: 2014-4-2 19:20
罗罗滴问题太多了，之前的三转子技术都把洛克希德和罗罗自己两家同时拖破产，最后洛克希德推出民航市场，罗罗变成国有企业。。。) W# k, V7 w  n# I9 U( M. b

; w  X/ M- M% ~/ _4 l他们现在和我们系有不少合作。我们division有时候帮忙tune叶片啥的。。。
作者: 有真    时间: 2014-4-2 19:48
赶快点进来看科普
作者: 晨枫    时间: 2014-4-2 21:23
张声语 发表于 2014-4-2 05:20 , ]; y  [0 b' r; m
罗罗滴问题太多了，之前的三转子技术都把洛克希德和罗罗自己两家同时拖破产，最后洛克希德推出民航市场，罗 ...

7 |. t% [" k7 H% F9 w. |6 ?4 s你没乘机瞄一眼他们怎么tune叶片啥滴？发动机大三里RR现在的地位最暧昧。短期没问题，长期就难说了。SNECMA现在也用Safran的名字，他们更加够呛。
作者: 张声语    时间: 2014-4-2 22:44
晨枫 发表于 2014-4-2 21:23 * T- A) K0 K( s9 R2 j
你没乘机瞄一眼他们怎么tune叶片啥滴？发动机大三里RR现在的地位最暧昧。短期没问题，长期就难说了。 ...

2 {. l& j4 U0 Z他们不是说要和普惠合作么？
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没事，反正人罗罗现在是国有企业，铁饭碗呢
作者: jerf71    时间: 2014-4-3 01:29
差点吓出心脏病。还好晨大没事。
作者: Webb    时间: 2014-4-3 04:11
老毛子那边的情况呢？
作者: 晨枫    时间: 2014-4-3 05:17
Webb 发表于 2014-4-2 14:11
6 |0 i8 G$ P( i1 ]0 T. J' \老毛子那边的情况呢？

! c5 o5 s( p! x: B$ O" `, ~8 d也不大妙。毛子发动机一向是牺牲寿命和经济性换性能，所以战斗机发动机性能“管用”，但民航发动机就不怎么样了。
作者: 大地窝铺    时间: 2014-4-3 05:20
张声语 发表于 2014-4-2 03:20 9 g* b  {7 M  u( O
罗罗滴问题太多了，之前的三转子技术都把洛克希德和罗罗自己两家同时拖破产，最后洛克希德推出民航市场，罗 ...

# I/ U) V; B: ~" `9 V是拿着小提琴弓在叶片上拉几下听声音吗？
作者: 忧郁金桥    时间: 2014-4-3 09:38
等狐狸需要别人投食才能生存的时候，那我们是不是可以收购骡子呢
作者: 大时代的看客    时间: 2014-4-3 11:42
晨大好文！这是真正的正能量。
作者: 然后203    时间: 2014-4-3 12:56

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& M. J  ?, K# z1 T( ZRolls-Royce Holdings PLC ADS (OTN)2 `! {& b" j7 l7 o5 K( P! N0 ]
股票涨的8错
作者: 张声语    时间: 2014-4-3 16:49
大地窝铺 发表于 2014-4-3 05:20 " ~- Q( s1 q" e' S" I! z
是拿着小提琴弓在叶片上拉几下听声音吗？

+ R. J) T7 _' ]5 k1 B9 m9 S虽不中，亦不远已
作者: 张声语    时间: 2014-4-3 16:50
然后203 发表于 2014-4-3 12:56 - ~  R$ P( J0 ?9 x: a& p- M
Rolls-Royce Holdings PLC ADS (OTN)# e' B# O* n& \: ~+ u
股票涨的8错

! }  n" R; a8 [7 S这不是他们家的原因，这两年腐国经济复苏，大方向都在涨，房价高的离谱，一套三bedroom的半年能涨5万英胖。。。
作者: 燕庐敕    时间: 2014-4-3 17:25
张声语 发表于 2014-4-3 16:50 * o* T7 K/ Q3 c7 Z- F1 L
这不是他们家的原因，这两年腐国经济复苏，大方向都在涨，房价高的离谱，一套三bedroom的半年能涨5万英胖 ...
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买股票不如买房子～～～/ W0 _/ n3 j! V7 r6 u/ q
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教主宝训，牢记在心。
作者: 张声语    时间: 2014-4-3 17:31
燕庐敕 发表于 2014-4-3 17:25 ' ^$ R9 A' S+ m. N3 B& ?
买股票不如买房子～～～! `7 I" A% D& P# f: }

! I1 @2 m# V, r! h2 k9 e教主宝训，牢记在心。

. t$ g) _+ Z' G. ^想起了之前那位在爱坛教育我滴“大哥”。。。
作者: 燕庐敕    时间: 2014-4-3 18:13
张声语 发表于 2014-4-3 17:31
, J* X/ a2 e4 R! U! J想起了之前那位在爱坛教育我滴“大哥”。。。

" Y. m: O  {: l那位大锅，可以去晨池和俺小师妹主持的研究所。
作者: xlan1976    时间: 2014-4-4 12:06
张声语 发表于 2014-4-2 19:20 ) o& X6 u* f! t, ~
罗罗滴问题太多了，之前的三转子技术都把洛克希德和罗罗自己两家同时拖破产，最后洛克希德推出民航市场，罗 ...
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罗罗的发动机我们的330在用，但总体上，俺对罗罗的三转子发动机不感冒
( m/ n; r2 `* B) r# n总是出一些在GE和PW发动机上不常见的问题。。
( W- z5 a# l1 u4 F特别是他们的压气机叶片和叶片连接老出这样那样的问题，不知道跟他们的tune又没有关系。。
% f( G8 G+ ^; G$ G幸好我们的787没有用RR的发动机。。
作者: xlan1976    时间: 2014-4-4 12:09
普惠现在基本已经退出民用发动机制造行业了。除了和GE合作的项目，在民发领域普惠已经转投发动机维修领域了。。
作者: 晨枫    时间: 2014-4-4 12:40
xlan1976 发表于 2014-4-3 22:09
9 H+ J& b, S/ F0 I- D普惠现在基本已经退出民用发动机制造行业了。除了和GE合作的项目，在民发领域普惠已经转投发动机维修领域了 ...
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你把PW1000G一笔抹杀啦。
作者: xlan1976    时间: 2014-4-4 13:05
晨枫 发表于 2014-4-4 12:40
7 d# m4 ?; H; K0 m你把PW1000G一笔抹杀啦。

, h+ t6 k' N! M6 _) I! \: y* e$ n啊，对了，忘记了这个齿轮传动发动机了。不过普惠在民用发动机市场上的萎缩也是事实，而且普惠是很认真地考虑过转行搞维修的问题。普惠已经取得了对CFM56发动机的维修资质+ a: a* @# N# C
当然，这个齿轮传动发动机能否帮普惠翻身需要很长时间以后才能看出来
作者: leekai    时间: 2014-4-4 15:26
这是科普吗，看起来很高大上啊。
作者: 晨枫    时间: 2014-4-4 21:41
xlan1976 发表于 2014-4-3 23:05 . |+ d# J/ ]; ^0 v/ ]! @9 ~" l
啊，对了，忘记了这个齿轮传动发动机了。不过普惠在民用发动机市场上的萎缩也是事实，而且普惠是很认真地 ...
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齿轮传动风扇是新生事物，不过A320NEO号称对B737MAX的决定性优势大半来自PW1000G哦。
作者: xlan1976    时间: 2014-4-4 21:47
晨枫 发表于 2014-4-4 21:41 / d5 y# h' p# p" D) s8 ~
齿轮传动风扇是新生事物，不过A320NEO号称对B737MAX的决定性优势大半来自PW1000G哦。 ...
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等这俩货投入使用拼个几年再说吧! t. M+ _( ]* Q5 [
齿轮传动发动机听起来不错，技术也还算比较成熟。不过实际运用起来会怎样还不好说。
& ~% T& Z) G- g( d* q% j1 ^  C+ K就我所见识过的发动机来说，CFM56的确是一款很优秀的发动机。
作者: 穿着裤衩裸奔    时间: 2014-4-5 01:10
这是在给罗罗董事局展示庞大的中国市场么？
作者: 常挨揍    时间: 2014-4-11 21:57
xlan1976 发表于 2014-4-4 12:06
6 N' S8 c, |' \+ Q) w' _罗罗的发动机我们的330在用，但总体上，俺对罗罗的三转子发动机不感冒2 Z& \' b' e  i* [  Q) B3 M, E) N( o
总是出一些在GE和PW发动机 ...
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无锡透平叶片顺利中标英国罗尔斯·罗伊斯发动机公司的高温合金低压涡轮盘锻件项目
作者: 空气精灵    时间: 2014-4-11 22:23
父母当年就是这行的，他们是带着遗憾离开的。3 ^, z4 z6 ~* }5 \* t" d# Z
百感交集。



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