為什麼中國的火箭水平世界領先,但是至今還沒造出世界先進的航空發動機?
哪位大神能解釋一下這個問題,是火箭推進器的製造工藝不如航空發動機嗎?
看來有必要答一發,先上觀點:
中國火箭水平也不是世界領先的。
我先來解釋一下為什麼題主會有這種感覺,中國不是造不出來航空發動機,秦嶺、太行……但是介於媒體的宣傳,近年來大部分人都比較清楚中國的航發技術不算領先,不領先這種事情和誰比呢?航發這種高尖端的東西能參賽的本來就很少,技術水平能拿得出來的國家一共就那麼幾個:
能造三代機的還有個印度台灣(微笑臉,建議把他倆去掉)
所以可以見得,即使在航發領域,放眼世界我們最少也是前百分之三的國家,可惜戰鬥機發動機還得長期依靠進口,所以給國人留下了深刻的映像——
但是,同志們,關鍵的問題在於,僅從軍事上來說,我們大量進口的發動機都是裝在三代及以上飛上機的,對於技術水平都有著極高的要求,
這句話是什麼意思,意思是在這個領域上——大推力的軍用渦扇發動機,過得去貌似也只有美國和繼承前蘇聯衣缽的俄羅斯。在這方面問題上,英法有靠譜的中等推理力發動機,民用領域羅羅又是大佬,而且大量西方國家關係友好互通有無,所以很多問題都沒有那麼明顯,奈何天朝是有做第一的心,怎麼能滿足互通有無尾巴被人拿在手裡。
所以綜上,我們的落後是相對於世界一流水平,這個一流坐的穩穩噹噹的只有美英俄,放眼世界,我們還是豪傑。
但是我知道你想問的是,為什麼航天是一流的大佬,航空只能做一方豪傑?因為——
中國航天的各個領域都談不上世界一流水平,一流水平只有美國和前蘇聯,今日的俄羅斯如不是憑著蘇聯深厚的技術積累,都坐不上一流的交椅,至於其他國家,比起能造三代機的,拿到入場券的國家就更少了。
運載火箭發動機我想就不必多說了,美俄雙方能拿得出手的各種發動機對於其他國家都有如下一個世代的黑科技,無論是當年托舉土星五號上天的F-1以及後續推力達到900t的F-1A/B,還是前蘇聯將能源號送上天的RD-170系列(使用806t/RD173試驗846t),無論是比沖逆天的美帝SSME/RS-25,還是比沖更逆天的蘇聯RD-0120,比起比沖更逆天的是他們同時維持了200t級的推力,氫氧機在姜先森的回答中引用過一張圖,我借來用用
那麼我國現在的水平是什麼樣的呢?
氫氧發動機:YF-77液氫液氧機, 推力 510KN(地面)/700KN(真空)
比沖 3040(地面)/4178(真空)
重量 2700kg(長五芯級用兩台達到1300kg的vulcain推力水平)
液氧煤油:YF-100液氧煤油機,推力 1200KN(地面)/1340KN(真空)
比沖 2942(地面)/3286(真空)
推重比: 整體推重比偏低在50,國際主流70-80,像RD-191接近100,而NK33那就近乎變態了130的水平
所以說,沒有對比就沒有傷害,就火箭發動機來說,我國和世界一流水平還存在世代差距,世界二流水平還存在較大差距,但是放眼世界,能進入三流水平的國家也不超過五個。
說這麼多不是想滅了自家威風,長別人志氣,只是希望大家能夠對我國的航空航天事業有個清醒客觀的認識,差的其實沒那麼差,強的其實也沒那麼強,當然,期待祖國航空航天事業早日迎頭趕上。
先問是不是,再問對不對
首先問一句,敢問題主怎麼定義世界領先的火箭?比推力?現在中國火箭運載能力最高的是長征五號, 近地軌道(LEO )24噸,地球同步轉移軌道(GTO)14噸,高度66米,直徑5米,總重867噸,在藍星,它的推力在這個位置:
對了,圖上德爾他IV特指德爾他IV heavy型(Delta IV Heavy)
對了圖上都是現役款所以沒有土星5號哈
我在長征七號排名如何的回答(長征七號運載火箭的性能如何?對於中國航天的意義體現在哪些方面? - 減紫的回答)里說過,長七對火箭的運載能力還比較低。但我沒說的是,這之前長2和長3的運力更低,低到位列美,俄,歐,日之後,排名第五。想用自主研發的火箭發射登月飛船,想改變火箭運載能力位列,我們需要更粗更大的產品來滿足日益增長的載荷需求。俗話說「三十如狼四十如虎」,東方紅一號衛星上天四十多年了,小水管已經滿足不了深空探測的宏偉需求。
當然了,自己大炮沒搞定,暫時找隔壁彼得大叔滿足一下,也不是不可以的。2011年,面對日本金星探測賬目的進展,中國航天人設計了110kg的火星探測器蛍火1號,並找到了老司機,然而老司機近年窮困潦倒,故障多發,11月9日發射,沒過幾天就在地球衛星軌道上翻了車,隨後印度人雄赳赳氣昂發射了一個比這個小的多的衛星,成為首個成功進行火星探測的亞洲國家,怎一個尷尬了得……16年歐洲空間局又找俄羅斯合作火星探測器,但火星可不管你歐皇不歐皇,又翻車了(歐洲失蹤火星探測器確認墜毀 遇到火星大塵暴)。
在未來建設空間站、探月/登月、深空探測上,大推力火箭無疑是不可或缺的,從國家戰略安全和發射機會自主的角度出發,自主研發也是板上釘釘的事情。長五發射了,還有長九的研製計劃,只有火箭推力大了,才能在星辰大海里愉快的飆車嘛。
現在你讓我回答中國火箭水平領先不領先,只能說比絕大多數國家/地區厲害。至於某些人把世界領先=世界第一然後立個靶子猛噴的……諧星,還是拉倒吧
所以,怎麼定義先進和領先呢?您要按聯邦德國護照的世界免簽數定義「領先」,那英美諸國和港台地區護照免簽國家數都算「辣雞」了,但這種邏輯說得通嗎?
正如 @張賢成 提到的,我國的航空發動機水平是不如火箭。
《建立我國國防航空工業的意見書》
火箭和導彈是不分家的,導彈先進火箭也就過硬,但國家政策即先導彈後飛機,所以研製航空發動機就滯後一些
先發展導彈,再研製大飛機?
1956年2月17日,錢學森向周恩來提交了《建立我國國防航空工業的意見書》。這個意見書要解決的是一個重大戰略問題:中國到底是要優先搞導彈還是要優先搞飛機?
錢學森給出了令人信服的回答。
首先看發展戰鬥機的問題:一代戰鬥機的研製周期,發達國家是十年,形成武器列裝到部隊,要15年。發達國家尚且如此,那麼我國呢?我國工業薄弱,能設計卻不能生產,有能力製造,但大量的儀器儀錶、電子元器件和配套的雷達等,都難以保證。15年的周期肯定不夠!即使解決了這些,以我國的經濟實力,大批量生產也不現實。
再看導彈的比較優勢:飛機有人駕駛並需要反覆使用,各部件都必須過關才能保證安全。導彈就不同了,它是自動尋找目標,而且是一次性使用,即使我們工業落後,不能確保每個部件是最好的,但根據系統工程原理,把一般的部件組合起來,同樣能達到很好的效果。
最後,通過上述兩點的比較,可以得出優先發展導彈的高性價比:導彈的投入主要集中在科研、試驗上,一旦研製成功,國家再窮,生產一部分應該不是問題。即使從戰爭角度看,導彈不僅對地面,也可以對空中、海上來犯之敵進行有效打擊,在我國空軍、海軍還很弱的情況下,選擇從導彈上突破,不失為一條捷徑。
導彈和火箭起步更早,投入更大,自然水平更高了
【部分數據搬運自長征五號的具體技術指標以及在世界火箭家族中的位置是怎樣的? - 知乎】
拓展:
「火箭軍」的由來:1956年元旦由錢學森提出_新聞_騰訊網難道只有世界第一才叫先進么?世界二百多個國家能造航發的幾個?中國已經很先進了好吧!
聽到太多關於火箭與飛機,飛機與發動機的對比問題,為啥航天這麼牛逼,航空不行?為啥飛機都上天了,發動機不行?作為航空發動機這個誤人子弟的專業畢業生及航空發動機這個毀人家庭的行業從業者,感覺可以說兩句。
航空發動機為什麼這麼難?我們國家為什麼這麼落後?其實網上有很多成熟的文章,也很全面,但是大多是在技術層面和經濟層面討論這個事情。但是我覺得,如果只是技術難度問題,是難不住中國人的,十幾億人選一批智商超級高的人,十幾億人一人拿幾塊錢,那特么啥事都不算事了。問題是,航空發動機不是人多優勢就大的,當然誰都不會拒絕錢多的是吧。
先說說航天吧,大家都知道,火箭嘛,看看黃曆天氣挑個良辰吉日一炮打響上天,開心,慶祝,上新聞,發獎金,榮譽感,以此循環。然而航空呢?飛機轟隆隆開火上天,開心么?對不起太早了,你還得回來啊!回來就行了?不行啊你還得再出去!晴天出去,雨天你也得出去,平原你飛高原你也飛,連特么間隔歇個腳還得算你出勤率。最關鍵的是,你還不能出事!機毀人亡就不說了,連特么落地掉個輪胎都能上頭條!事實上,商用飛機的安全係數已經僅次於鐵路,與走路摔死、喝水嗆死的機率相當。達不到這個要求,連型號合格證都拿不到。919首飛只是個開始,新手沒個5、6年是很難取證運營的。這放在航天,不早都慶功發證書發獎金了啊!廢話這麼多,就想說明一個事情:航空難在哪兒?長時間無限次地循環工作的可靠性、安全性,什麼性能經濟壽命還都算其次,而這些還要保證大批量生產。航空發動機作為工業史上最複雜的機械沒有之一,其工作條件又極其惡劣,難度更加顯著。如何保證?
靠體系!
什麼叫體系?簡單說,就是做事情的套路,要經過深思熟慮並經過驗證,經過認可,然後一切都照這個來!
設計有設計的體系,製造有製造的體系,驗證、生產、維修、運營都有體系,連認證體系的都需要有體系。這才是確保質量的終極武器。
然而,可惜的是,中國人最不擅長的就是按體系做事情。大到行政法制,小到看病上學,請問誰喜歡按路子來干?造成的結果是啥?就是遇到牛人大家happy,遇到傻B一起完蛋。你能想像你每次上飛機之前查一下每個零件的設計、製造、驗證、維修的人都啥背景能力態度怎麼樣才敢登機嗎?適航局的人幫你說:NO!空軍幫飛行員說什麼我就不知道了。
另外一個事情是,由於設計過於複雜、難度過高、專業涉及面太廣,每一個發動機從設計到製造到試驗充斥著大量的人員和組織,如何確保大家一起都按照體系來幹活,更是難上加難,沒辦法,天朝人民最擅長的就是內耗,航空發動機這個行業就是內耗的優質土壤。
說這些倒不是說火箭不複雜不需要靠體系,只是這個事情不像航空尤其是發動機這麼迫切,那落後就該能理解。
最後,體系靠什麼保證?靠管理,注意這兒說的是真正的管理,這是一門嚴肅的學科,不是內鬥指導手冊。不否認我們在航空領域取得的諸多成就,更不否認國家企業領導層面的功績,只是如果管理這個事情能做得更加成熟、嚴謹一些,結果會好更多一些。這靠一兩個人牛逼是解決不了問題的。
中國火箭發動機的水平還不如航發。。。。。
為什麼中國的火箭水平世界領先,但是至今還沒造出世界先進的航空發動機?
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因為火箭發動機是一次性使用產品,用後即棄。
而航空發動機是重複使用產品,所以對材料的要求更高,需要的技術積累也就要更多,這是一個靠時間,靠摸石頭過河,慢慢摸索慢慢熬的過程。
好在太行已經量產了,空軍使用太行裝機的J-10,J-11,J-15,J-16已經有了好幾年了,技術積累已經開始了,離造出世界先進的航發也就不遠了。
作為一個航發從業人員,勉強答一發。
首先說明一個點,我們國家現在列裝的渦扇發動機,太行什麼之類的,技術現在確實不成熟,但是能走到今天這一步,確實不容易。從買國外的發動機,模仿製造到現在的自主研發,走過了幾十年的歷程,消耗了好幾代航發人的青春和心血。航發確實是個大問題,比起國際先進的三大航發:普惠,羅羅,通用,我們的水平確實有很大的差距,但是與之前國家的投入來說,能有這樣的水平已經是十分難得了。好在國家十三五戰略的實行,兩機重大專項的實施,航發集團的成立,我們國家的航空發動機事業必將會有很大的進步。
沒有好的火箭發動機不一定造不出好火箭,但是沒有好的飛機發動機一定造不出好飛機。
中國火箭發動機也不怎麼好,只是火箭發動機好壞並沒有飛機發動機那麼重要。大概火箭是航天發動機,一次性的;不同於飛機的航空發動機
航天口上世紀八九十年代後國家的投資減少,技術發展有過一段時間的停滯期,導致被美俄歐越來越遠,被日本趕上超過,某個時期內基本與印度基本上處於一個技術水平(當然了發射成功率啥的還是一流)。記得長2E研製成功後,就沒有什麼新的大推力火箭出現了(長2F是專門用來發射載人飛船的,實際上就是長2E增強安全型)
本世紀初,開始研製新一代大推力火箭,這幾年隨著長6長7和長5的投入使用,以及發射次數的節節攀升(去年一年搞了二十幾次,這種頻率連續幾年了),中國航天的水平又提升起來了。中國的火箭水平並不世界領先
中國的火箭發動機水平也不世界領先
中國的火箭水平什麼時候世界領先了?
中國火箭發動機技術基本是俄羅斯美國淘汰的,但是這種淘汰的技術就像三菱老發動機一樣,穩定。
然而,這種淘汰的技術,世界上也沒幾個國家有。推薦閱讀: