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波音和空客技术那么牛,他们可以制造航空发动机吗?

作者:Anita 发布时间: 2022-05-03 11:03:21

简介:】首先谢谢邀请!
其实这个问题,就跟为什么我们不造芯片差不多,就是我们不是不能造芯片,而是我们现阶段造不出来先进的芯片,落后的产品造出来根本就没有竞争力,自然也就没有市场。

首先谢谢邀请!

其实这个问题,就跟为什么我们不造芯片差不多,就是我们不是不能造芯片,而是我们现阶段造不出来先进的芯片,落后的产品造出来根本就没有竞争力,自然也就没有市场。

波音与与空客其实很像“苹果”,就很多“产品”都是各零部件供应商提供零件,最后在一起组装,不一样的是“苹果”很多零部件比如“芯片”是自己设计的,但不是自己生产,而是交给台积电代工。

图注:我们为波音制造的垂尾。

波音、空客也是一样,很多零部件都是由别人代工的,比如波音目前最先进的“波音787”就是由9个国家,12家公司参与生产的,我们的沈飞、西飞也有波音的零部件加工项目,而飞机发动机更是直接采用其他厂商的产品,比如美国“GE”通用电气、“普惠”普拉特.惠特尼、“罗罗”罗尔斯.罗伊斯的产品。

图注:目前全世界主要的几家航空发动机制造/提供厂商。

那为什么波音和空客不自己生产飞机发动机呢?

“天真”个人看法不是它们造不了,而是造出来没有竞争力!就像我们芯片一样,不是造不了,而是造出来没有市场竞争力!还不如直接采用三大航发厂商的产品,就像各大电脑厂商都采用“英特尔”的芯片一样。

而为什么像波音、空客这样的航空巨头生产出来的“航空发动机”都没有市场竞争力呢?

首先二战那种老式的“活塞”发动机我们不谈,我们现在只谈现在先进的“大涵道比涡扇发动机”;

制造先进喷气航空发动机的关键在于材料、加工工艺及设计制造,波音、空客在航发材料上应该没有问题,自己不行也可以直接采购本国内的产品,关键在于加工工艺和设计制造。

我们都知道航发的原理很简单,以涡扇发动机为例:就是风扇、低压压气机(高涵道比涡扇特有)、高压压气机、燃烧室、驱动压气机的高压涡轮、驱动风扇的低压涡轮和排气系统等组成。

但是原理简单,工程化很困难,尤其是大推力先进航发的加工制造极其困难,目前先进航发多达数万个零部件,每个零部件的加工工艺要求都不近相同,甚至可以毫不夸张的说,给你个先进航发在没有操作手册的时候,连如何拆解都困难。

图注:目前最先进的大涵道比涡扇发动机,波音777X应用的“GE9X”

对于那些有先进航发制造经验的企业来说,一个航发数万个零部件,比如A、B、C、D、E、F、G……它们知道如何加工、如何装配,可是对没有先进航发制造经验的企业来说,不要说如何加工、如何装配了,甚至连哪个是A哪个是B都不知道,这就需要一步步从头摸索,按我们通俗的话来说,就是“技术累积”。

其次,每个航发的零部件都是有“公差”的,就每个零部件加工的时候,会有一定的大小差别,是不可能完全一样的,那这个差别是多少?没制造过航发的企业不知道,最后装配在一起的总差别又是多少,还是不知道。

这就对以后航发的可靠性提出了难题,航发不是汽车发动机,汽车发动机出问题的时候,汽车大不了停在路边不开就是了,而用航发的飞机不行,飞机飞到一半航发出问题了,那飞机也就完了,以前我们歼10用三姨夫的时候,大多数事故都是“三姨夫”出问题,为这事我们没少和毛子扯皮!

所以航发需要进行漫长而又严格的各种测试,而正如前文所说,先进航发有多达数万个零件,同时航发的使用环境又极其严酷,涡轮叶片工作环境是在上千度的高温下,保持每分钟数万转的稳定运行,每秒钟的进气流量都是按“公斤”计算的,这么严酷的工作环境与这么多的零件想要确保不出问题是极其、极其困难的。

就拿我们来说,上世纪80年代就开始仿制英国的“贝斯”发动机,按理说对航发是有一定设计制造经验的,可是等到研制WS10这种第三代大推力小涵道比航空发动机的时候就遇到了难题,设计出来了也造出来了,但就是可靠性不行,尤其是“喘振”的问题,来回的折腾。

而主要原因是什么呢?一个是设计的问题,一个就是加工工艺的问题(跟材料屁关系都没有,具体原因可能涉密就不谈了)

图注:WS10以前迟迟

出不来,根本就不是材料的问题,而是设计跟工艺的问题。

而这种难题不是单靠工业规模和工业加工能力就可以轻易改变的,就拿我们隔壁的鬼子来说,工业加工能力不可谓不强吧?

可是自己费劲巴力造了个5吨推力的“小推”就能乐的屁颠屁颠的。

图注:鬼子“心神”

上用的“XF5-1”一个5吨的小推,曾让鬼子兴奋了好几年。

这个关键还是“技术累积”的问题,只有自己有丰富的航空发动机设计制造经验,才能知道用那些设计来避免可能出现的问题,用那些技术加工工艺才能提高航发的性能和可靠性。

所以在“天真”看来,如果波音与空客想造航空发动机的话,以目前的技术条件来看应该没有问题,无非就是投资建厂而已,我们过去80年代都能造航发,作为现在国际“军工巨头”的波音、空客来说一点问题都没有。

但是……如何能造出“先进的航发”、如何能造出“先进可靠的航发”,这就不单纯是看工业制造或者工业规模的问题了,而是技术积累的问题,而相关经验欠缺的波音、空客想制造先进大推力航发都非常困难,确切的说不止是波音、空客,任何其他工业制造企业想在没有经验的情况下,就造好大推力航发,根本不可能!

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