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认清差距:F35战机上的螺丝 中共或40年都造不出

不管喜欢还是不喜欢美国,有一个事实我们一定要有清醒的认识,那就科技与工业的差距。

关于中美之间差距到底有多大这个问题已经讨论了很久,有一个事实我们一定要有清醒的认识,不管喜欢还是不喜欢美国,那就是科技与工业的差距。

中国确实还存在一些短板,比如航空发动机,一直以来都是中国军工发展中的一个痛点,尽管近年来中国已经制造出了很多性能先进的国产发动机,但是这些发动机还不能算是世界顶尖发动机,与美国等国家还存在一定的差距。

航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械,作为飞机的心脏,不仅是飞机飞行的动力,也是促进航空事业发展的重要推动力,人类航空史上的每一次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分。

F-35上的螺丝有多难造,中国40年都造不出?我们都知道,美国是世界上最发达的国家,无论经济实力还是军事力量都领先全球,尤其是美国作为世界第一军事强国,其军工业发展也十分领先,美军装备的战斗机以及发动机水平都远超世界其他国家,很多技术占据垄断地位。

过去的很多年,很多人都不相信中美之间的真实差距。

通过近段时间以来的对抗,有些人终于明白一个道理,美帝有时候确实不是纸老虎,更多时候,它确实无人能撼动。

另一方面,中国各项装备的研究起步都比较晚,在战机的建造方面,中国还有很长的路要走,虽然中国现在已经研制出了歼20等战机,但是依然有多短板需要克服。专家表示,美国F-35战机上使用的一种螺丝钉采用的工艺难度极高,中国用了40年都没有造出来。

中美工业差距有多大?

很多人因此感叹,这样一颗螺丝钉我们竟然都造不出来,可见工业方面的差距还是十分明显的。

据了解,美国F-35采用了一种稳定性极高的PH-13-8Mo沉淀硬化不锈钢,这种材料的抗腐蚀性以及耐磨性都非常高,而直到现在,世界上也仅有美国能够制造出这种材料。材料的差距也直接导致了发动机性能的巨大差距,虽然中国现在正在这一领域奋起直追,国产的航发使用寿命可以达到3000小时,但是,其中的差距依然不可否认。

战机先不先进,看看“屁股”就知道了。超机动性、隐身、超视距打击和超声速巡航等是当前先进战机的几个主要标准,而超机动性、超声速和隐身三者都与尾喷管息息相关。

战机改变尾喷管方向,实现悬停。

F-35B是如何做到垂直起降的?尾喷管与超声速的缘分,我们得从气体的这个特性说起:

亚声速(速度低于当地声速)气体在截面不断变小的管道中会加速。

超声速(速度高于当地声速)气体在截面不断变小的管道中会减速,在截面增大的管道中反而会加速。

高温高压的燃气在尾喷管里不断膨胀加速,最终以高速排出,使发动机获得推力。对于喷气式战斗机(现代先进战机一般装配小涵道比涡扇发动机),尾喷管排出的燃气速度越快,航空发动机获得的推力就越大。

早期的喷气式战机多是亚声速或低超声速的,因此可以采用纯收敛型喷管,但是不适用于高超声速飞行。于是,收敛-扩张型喷管出现了。先收敛让亚声速气体膨胀加速,到了声速以后再扩张让超声速气体继续膨胀加速。

喷管的形式、喉道面积和出口面积必须和发动机流量、压比相匹配。发动机在工作时提供给尾喷管的空气流量和压强并不是固定值,往往跟随工作状态不断发生变化,因此有必要对喷管的喉道面积和出口面积不断进行调节,可调喷管也应运而生。

还有尾喷管与超机动性。

聊得火热的论坛贴吧里,“矢量喷管”几乎成了先进战机的代名词。

轴对称矢量喷管、转向矢量喷管、二元矢量喷管、气动矢量喷管等等都是军迷们的热门话题。事实上,矢量喷管不仅能为飞机提供向前飞行的推力,而且还可补充或取代气动舵面对飞机进行控制,甚至帮助飞机实现短距起飞和垂直起降等,大大增强了飞机的机动性。

轴对称矢量喷管

轴对称矢量喷管结构轻质高效,具有良好的气动性能,使飞机不需要做较大的改装即可实现矢量推进。

转向矢量喷管

三轴承旋转矢量喷管

转向矢量喷管可以向下偏转至与地面垂直,使喷气流垂直向下喷射,帮助飞机实现垂直起降等。

二元矢量喷管

F15矩形二元矢量喷管

F22矩形二元矢量喷管

二元矢量喷管具有矩形构型,在红外隐身方面具有明显优势,同时更有利于实现与飞机后机身高度一体化的设计。

气动矢量喷管依靠二次流注入使喷管主流发生偏转从而形成推力矢量,主要针对未来高推重比发动机排气系统,具有重量轻、零件数量少等特点。

日本“心神”战斗机的推力矢量尾喷管很特别,采用了较为简单和初级的三片折流板设计。

这三片折流板呈120度布置,在飞控系统控制下,协同偏转,就能够任意角度改变发动机喷流方向,实现矢量推力。

折流板作动机构特写,由于仅是单自由度偏转,结构比较简单,活动部件也较少。不过缺点也很明显,偏转时对推力损耗较大。由于是三片组合作用,不同偏转角度的矢量推力大小和方向也不均匀。

折流板部件特写,机体内伸出液压作动筒,驱动折流片在一定角度内活动。可以看出金属部件的表面处理工艺还是很不错的,从外侧经过的线缆也被金属焊接包覆固定。

从侧面看,“心神”的折流板还部分运用了隐身修形,采用锯齿设计。折流片内侧据称为耐高温钛合金材料,上面分布了几处传感器,用来测量喷流压强速度等参数,供后续研究使用。

再说尾喷管与隐身性。

发动机隐身技术是战机隐身的重要一环,其内容涵盖减小发动机可观察部件的探测反射特征、降噪和红外抑制技术,而尾喷管的改造能很大程度上改善发动机的隐身性能。

改变尾喷管的气流稳定性是发动机降噪的主要途径之一。锯齿形尾喷口、微喷射流等技术均能达到不错的效果。

这是俄罗斯T-50战机换装的新型发动机“产品-30”涡扇发动机,采用的是同轴三维推力矢量尾喷管,锯齿状的末端扩敛片具备一定的隐身能力。

“产品-30”涡扇发动机的尾喷口特写,结构非常复杂。

发动机尾喷口的燃气流是飞机红外辐射的主要来源之一。伊拉克战争期间,几乎所有的伊拉克战机都是被红外制导导弹击落的。遮掩尾喷管、尾喷管周围涂隔热涂层或加红外挡板、全长加力筒体隔热屏、改变尾喷口方向等,都是实现红外抑制、增强发动机隐身性能的有效方式。

F-35尾喷口内的雷达屏蔽器遮挡了绝大部分复杂机构,最新的F-35战斗机隐身尾喷管。

值得一提的是,2020年《财富》世界500强排行榜正式发布,中国历史性的第一次入围企业数量超过了美国,中国大陆(含香港)为124家,美国为121家。

不少人看到这一结果表示很兴奋,但事实上,对比之后就能发现中美的实际差距。

一是入围企业数量。这次榜单中把总部设在香港的友邦保险算成了中国公司,其实是美国公司。

还有江森自控,美敦力和埃森哲等三家企业注册在爱尔兰,他们实际上也是美国公司。如果将这些公司都算上,美国公司数量会超过中国大陆。

二是营业收入。2020年世界500强企业的总营业收入达到33.294万亿美元,创下历史新高。

其中美国入围500强企业(按榜单公布121家计算)营收之和为9.8063万亿美元,占全球500强企业总和的29.45%,中国为8.2949万亿美元,占24.91%。中国比美国少约1.51万亿美元。

三是企业利润。2020年全球500强公司的利润之和为20613.17亿美元,美国公司利润总额为8447.71亿美元,占比高达40.98%。中国公司为4437.18亿美元,占21.43%。中美之间差距为4010.53亿美元。

四是利润率。美国全球五百强公司的平均利润率是8.61%,中国是5.33%,中国相当于美国的61.9%。其中美国有75家企业利润率超过5%,中国仅有31家,差距十分明显。

五是利润率超过5%的制造业企业数量。美国有27家制造业公司利润率超过了5%,中国只有屈指可数的7家企业,分别是格力、美的、华为、中国航天科技集团、中国电子科技集团、安徽海螺集团和中国航天科工集团。

六是制造业企业的利润。中美总共有74家制造业企业入选了世界500强。其中美国36家企业利润总额为2249.1亿美元,而中国38家企业利润总额只有494.8亿美元,美国约为中国的4.55倍,占据了压倒性优势。仅苹果公司一家企业利润就高达552.6亿美元,这比上榜的38家中国企业的利润总和还要多。

传递上述信息绝非长他人志气灭自己威风。即使展开对抗,只有了解对手,清楚双方的实力,才能做出正确的决定。

否则,开始,你就输了。

责任编辑: 李韵  来源:阿波罗网李韵综合报道 转载请注明作者、出处並保持完整。

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