日本的航空航天技術水平如何?


只談民用客機領域。

一句話答案:

研發領域世界三流、製造領域世界一流、服務領域冠絕全球。

研發領域:

日本客機研發水平曾經領先中國很多年。當運十還在泥潭苦苦掙扎之時,日本YS-11早在10年前拿到了FAA適航證。雖然兩種機型不一樣,但是至少日本當時在民航領域取得了一定的成績,並且還賣了182架,可以說當時的日本科技研發能力是強於中國的。

而現在ARJ21-700 已經拿到了中國民用航空局的適航證(CAAC的適航條例基本照搬FAA),FAA適航證也指日可待的情況下,MRJ的還沒首飛呢。中國客機研發本來就是世界三流。說日本民機研發領域世界三流不為過。

MRJ

ARJ

製造領域:

日本製造業整體領先於中國很多。無論是材料、工藝水平等都是世界一流,波音空客的複合材料大多數都是日本生產。貼個百度百科:

通過民用飛機、發動機項目的實施,日本飛機、發動機的零件級生產技術達到了世界水平。1999年度開始從零件級向模塊級發展,最初的項目是新一代機載設備-液晶平板顯示系統、混合式空調系統、小型飛機著落系統,這些項目已於2001年度完成。以後是中央機翼、整個主翼部件。飛機項目的投資比率,波音767為15%,波音777為21%,波音787為35%;發動機部件的開發水平從V2500的一般部件開發進到CF34-8C的核心部件開發,投資比率V2500為23%、 CF-34-8/10為30%。投資比率與分擔的開發比率相當。另外,利用從波音借來的軟體開發了自己的無紙設計製造軟體,提高了大型部件如支線飛機機翼的設計製造水平。

服務領域冠絕全球

就說一點吧:世界準點率最高的航空公司是日本航空,第二名是日本全日空航空。

最後:

民航發動機領域已經被我馬賽克了。樓主問題問的很大,有機會我在補充一下。


隼鳥號

它的任務簡單點說,是為了抵近探測一顆有可能對地球撞擊的小行星。

從地球出發、追近小行星、降落小行星、採集小行星物質標本、帶著標本離開小行星啟程回地球。

任務耗時7年,利用60Kg的燃料航行五十多億公里,期間經歷通訊中斷生死未仆,最終為人來首次帶回了除月球以外的宇宙天體樣本。

wiki:隼鳥號



航空與航天產業

美國早有了GPS,中國已經發射了23顆北斗導航衛星,2015年北斗導航系統產值已經接近300億美元,中國A股已經有了數家北斗產業相關公司,2016年已經有4萬多艘船裝上了北斗終端系統,2020年會進一步爆發性成長,而日本20年內不會有自主衛星導航系統。

民航客機

這個全球超萬億美元的市場,美國早有了波音,中國ARJ支線飛機2016年交付後已經累計載客3000人,日本的MRJ支線客機試飛完成還遙遙無期,計劃在2018年交付,實際至少到2020年。

中國在2002年,日本在2003年幾乎同時開始研製支線客機,中國從無到有建立了一整套民航飛機適航試飛體系,實現了成功試飛和交付,日本藉助美國的適航試飛體系,反而進度慢於中國。值得一提,研製MRJ客機的是當年研製日本二戰零式戰鬥機的三菱重工,當年零式戰機在中國吊打中國空軍不可一世,遇到了更強大的美國空軍才被完虐,時過境遷,三菱如今在技術競賽中落後於中航工業公司,不知道日本人心裡是啥滋味?

更進一步的,中國大型客機C919將於2016年底首飛,而日本至今還沒有啟動大飛機研製計劃,按照MRJ的研製進度,即使日本今年開始啟動大型飛機研製,等試飛和交付至少也是2035年以後了,這個萬億美元超級市場,只能中美歐瓜分。

  軍用航空和無人機

中日不在一個量級上,中國的軍用無人機翼龍和彩虹,尤其是彩虹無人機由於在伊拉克戰場的出色表現,實現大量出口。

民用無人機的中國已經形成大疆創新,億航等一大批優秀企業全球佔有率超過70%,日本則基本沒有發展起來。

軍用航空中國運20,殲20,殲15艦載機,殲10均實現量產,日本目前則基本沒有生產。


打個很通俗的比方,日本的航天,就如同天使臉龐魔鬼身材的修女,本身並無缺陷,唯一的問題就是男人無法靠近。

日本航天的特色就是集中精力攻堅最關鍵最困難的技術,而且確實也搞定了,但是配套的輔助技術,以及市場開發,就完全不管了。日本的航天產業,嚴格來說只是為了科研而存在的,屬於以項目帶科研的類型。這和日本的軍工一樣,最大也是唯一的目標是保持本國的科研和製造能力。修女還俗後馬上有人娶,至於哪年還俗完全沒定,搞不好就帶著魔鬼身材進墳墓了。

日本航天技術的最佳體現是隼鳥號,總計航程60億公里,在小行星上著陸並帶回樣品,創造了人類航天史上的第一。只看航程的話,兔子比腳盆雞差了1萬倍。隼鳥和月兔一樣也是因為缺乏經驗一身傷病上路的,但是日本製造的NB就體現在這裡,原本是4年的飛行計劃,在近乎停電的情況下靠著殘廢的發動機跌跌撞撞飛了7年愣是回地球了。坊間稱之為「阿波羅13號之後人類航天史上最大的奇蹟」,實際上兩者真的是挺相似的,連最後偷電啟動推進器這點都一樣。這個項目能夠成功很大程度也是因為上帝保佑,後期科研團隊集體跑去神社許願。

(爛片,可別真的去看啊。)

但是後面的事情就不那麼美妙了,隼鳥系列的團隊於2013年解散,深空探測項目終止。估計原本就沒打算做後續發展,隼鳥發射是搭的MV火箭的順風車,而MV火箭的存在,是因為要研製大型固體火箭,至於固體燃料火箭則是洲際導彈技術的核心(航天上用於重型火箭的助推器,MV的繼承者是Epsilon系列火箭),這樣就繞回國防了。修女還沒還俗,身材再火辣也得憋著,不能露出來。

運載火箭,日本人選擇的發展路徑,恰好是五毛們鼓吹的「運十不下馬的話——」,而且日本與中國不同,人家真的有在80年代投產運十的實力。H2用的LE7是日本第一次自主研發一級主發動機,居然一步登天開發分級循環的氫氧機,真空推力1070KN,比沖446。同樣94年首飛的中國YF75是上面級,真空推力78KN,比沖437。而預定2016年首飛的長五才剛剛接近H2的水平,主發動機YF77真空推力700KN,比沖426 。LE7因為成本和可靠性的問題很快被LE7A替換,H2A火箭折騰到2001年才首飛,但就算這樣也已經領先中國10年以上了,而且H2A發射27次只失敗一次,可靠性不錯。

而後面發生的事情,就是赤裸裸的打運十黨的臉了。H2系列火箭的底子很好,缺乏助推的問題也基本解決了(H2商業化不利主要是卡在SRB助推上,H2A綁了SRBA3後好多了),進軍世界航天市場應該不成問題,但看發射清單,發射任務被日本國內用戶刷屏,僅有的海外用戶是美國和越南。H2是以同期的阿麗亞娜為對手的,雙方性能並沒有日中或者中印那樣的代差,價格上日本也沒有劣勢,但阿麗亞娜的任務數卻遠超H2系列。這種差異完全是市場運作力度造成的,歐日在國際市場上面對的是俄美,無論性能還是價格都是被爸爸和大哥完爆(中國因為制裁的原因很少涉足國際市場),歐盟好歹本身的商業發射需求多,可以打愛國牌招攬生意,日本就真的呵呵了。

歸根結底,日本領導層從來就沒指望航天能賺錢,能養活自己最好,不能的話就當技術儲備了。國家給航天的錢從來沒斷過,但是在可見的將來也沒有大筆燒錢的打算。H2B用於載人航天一點問題都沒有,日本要搞定宇宙飛船也是很簡單的事情(至少美國不會對它封鎖這類技術),但是燒幾千億日元振奮民心這樣的事,日本政府就懶得干,答覆千篇一律:「西部人民在吃草你知道不知道?」 問題是之前決定要燒H2的時候咋就捨得了呢,是因為當時泡沫沒破嗎?

話說回來,日本航天這個思路和我國很多高精尖項目的思路有似曾相識之處,從一開始就沒想著要投入市場,純粹是為了破除外國的技術封鎖才研發的,人家封鎖一解除,關鍵部件統統換成進口的,皆大歡喜。


曾經在JAXA實習過一個多月(JAXA是日本的航天局類似於美國的NASA)。總的來說日本的航天水平還是可以的,尤其是日本的航天從業人員要遠少於中國,中國有航天一院到九院,人數眾多。日本從事衛星和火箭的研究人員主要在JAXA下屬的幾個研究所(好像就三四個),還有其他大學的一些老師,我實習的研究所規模不大估計就一兩千人。不過日本好像主要是採用科研人員和公司合作的模式進行航天研究的,所以沒有中國那麼大規模的航天研究院吧。

最能體現日本航天水平的應該是隼鳥號(這個是日本的驕傲,還排成電影之類的,在日本幾乎是家喻戶曉),隼鳥號登錄到一個叫絲川小行星上並採集不少岩石後飛回地球,雖然中途各種問題,但總算飛回來了。絲川小行星非常小又遠,所以飛行器的測控難度還是很大的。當然隼鳥號能飛回來本身運氣成分很大,而且有美國深空網幫助導航。附上在JAXA實習期間拍的隼鳥號(HAYABUSA)模型照片一張,以及JAXA 宇宙科學研究所科普大廳的照片。

隼鳥號任務美女工作人員證件照:

一開始我以為是真的工作人員證件照,後來才發現其實這是電影《隼鳥號》裡面的演員。日本還是個比較男權的社會,JAXA裡面女性科員人員好像很少。

另外日本的探月衛星SELENE(月女神號)也很有自己的特色,SELENE有兩顆伴隨小衛星,嘗試了很多新技術,也取得了很多科學成果。我記得之前一個老師說過日本發一顆探月衛星發了十篇SCIENCE,中國也發探月衛星可惜只能發 SCIENCE CHINA (當然這是一種很誇張的說法),因為中國以前的航天科學目標較少,日本在科學目標上還是很重視的,如果科學意義不大項目很可能會下馬。不過現在中國也有不少科學衛星了,比如悟空號暗物質探測衛星,還有量子通信衛星。

現在中國經濟比較強大,有很多大的航天項目,總體水平肯定不比日本差,但是錢花的肯定比日本多不少,日本由於近年來經濟不太景氣,貌似下馬了不少大的航天項目。


航天的話,日本總體第三第四吧,和歐洲一個水平的,肯定不如美國俄羅斯。但是日本很多單項技術上不差美國的,但是商業發射幾乎沒日本啥事。但是日本依靠強大的經濟實力支撐排名第三的航天大國身份是沒有問題的,新一代的運載火箭H3還是相當有前景的。美國火神,歐洲阿里安6 日本h3 同屬於下一代火箭技術。火神和h3都是保留各自現成的五米直徑火箭主芯的研製生產設備,可以利用現成的生產線生產新一代火箭,這樣就能降低成本,而且有巨大升級空間,這樣就能進一步降低成本。以後商業發射沒準可以爭取一些訂單。而且三個CBC模塊其GTO達到20噸以上


日本航天不能輕視,但也不能高估。

大概是世界第3~4位的水平。


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