中國軍工何時邁過可靠性這道坎?

央視《大家》欄目曾播出過一期中國兵器工業集團公司首席專家、99A主戰坦克總師毛明的採訪專輯。

在片尾,毛首席非常坦誠而又語重心長地說道:

我有一個願望,特別渴望在我手上把我們99A主戰坦克的可靠性再進一步地提升,達到世界先進水平。這樣我們就可以完全很自豪地講,99A主戰坦克名副其實地不僅性能是世界一流的,可靠性也是世界一流的。

中國軍工何時邁過可靠性這道坎?

▲99A主戰坦克的技術水準在國際上名列前茅

此前,毛首席在接受科技日報採訪時,也坦言99A主戰坦克可靠性比較差,不皮實。平均故障間隔里程是衡量坦克可靠性的一項重要指標,世界上先進水平的坦克平均240~260公里才會出現諸如掉一顆螺釘類的非致命故障,但目前99A主戰坦克還達不到這個水平,問題集中在漏油漏水、插頭鬆動上。

這一可靠性問題的解決有點難度,核心還是和我國工業基礎薄弱有關。我們的目標是到2017年實現可靠性大幅提升,達到世界先進水平。

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▲參加俄羅斯坦克兩項比賽的96A坦克較之對手,在可靠性上還是有差距

毛首席的這番話使得我們不得不要更加冷靜地面對國產武器在未來戰場上的實戰表現。畢竟一提到99A主戰坦克,我們往往在其身上會毫不吝嗇地給予溢美之詞。

無論是2014年在上合軍演中橫刀立馬、威風八面的雄姿,還是2015年大閱兵中打頭陣的無上光榮,都讓我們充滿了對99A主戰坦克太多的期盼。然而,可靠性這一長期以來難以徹底解決的問題,卻至今仍在困擾包括最新型號在內的大部分國產武器。

可靠性為何難搞定?

要判斷一個人究竟是軍工業內的專家還是徒有虛名的“磚家”,可靠性就是最好的試金石。真正的軍工業內專家一定是開口閉口可靠性,而不是整天只會把諸如射程、口徑、功率、航程等所謂的“重要參數”掛在嘴邊。

事實上,真正瞭解中國軍工行業的人都知道,各大軍工集團內開的最多的工作會議就是關於裝備質量和可靠性的。畢竟對於時刻準備“能打仗、打勝仗”的中國人民解放軍來說,裝備的質量和可靠性永遠是第一位的,在此基礎上才能進一步談性能和造價。

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如果裝備可靠性無法保證,再好的性能、再低的造價也都是浮雲。這就好比1輛勞斯萊斯或瑪莎拉蒂,即便它是純手工打造、鑲滿了黃金鑽石,但是開不了幾公里就拋錨,那麼我們一樣可以稱之為爛車。因為它首先是一輛車,作為汽車本身的可靠性很差,用再多、再昂貴的材料和內飾也是白搭。

既然武器裝備的可靠性問題是如此重要,軍方和軍工行業也對其非常重視,卻為何一直無法徹底解決。其實,除了毛首席所說的我國工業基礎薄弱外,可靠性問題的複雜程度也是關鍵因素之一。

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舉例來說,我們如果想提高武器裝備的性能,可以採取很多成熟可以借鑑的辦法,或者在此基礎上開創新的思路;如果想降低武器裝備的造價,辦法同樣也很多。

但是,如果要徹底解決一種武器裝備的可靠性問題,其複雜程度是驚人的,而且往往沒有規律可循,只有進行全面細緻的排查。

具體來講,武器裝備的可靠性涉及從設計到材料、工藝、使用、維護保障等各個方面,甚至某個螺栓和軸承的失效、一條細微裂紋的產生或者技術工人的某種加工習慣,都會釀成無法預知的嚴重後果。

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▲有說法認為出口武器的質量都不錯

可靠性給軍機添了多少堵?

眾所周知,航空發動機至今仍是我國軍工系統中的薄弱環節。因為航空器的特殊性,航空發動機的可靠重要性無需多言。中國的軍機研製與航空發動機的故事太多,防務菌就以此來談談可靠性的重要性。

1、惋惜: 殲-8III因發動機隕落

殲-8III是我國第三代戰機出現前最受期待一款戰機,但因可靠性成了犧牲品,是至今仍被不少人所懷念和惋惜。

1989年美國單方面終止與中國合作的“八二工程”後,航空工業希望能夠主要依靠自身的力量實現殲-8Ⅱ戰鬥機的“脫胎換骨”,為中國人爭一口氣,這就是後來的殲-8Ⅲ,也稱為殲-8C。

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▲殲-8C

此舉得到了國家領導人和軍方的全力支持:

中央將殲-8Ⅲ列為國家重點型號,在十分困難的情況下為其撥款;軍方則將該機作為2000年前應對局部戰爭的主力機型,要求其綜合作戰性能超過“幻影”2000,並且具備與F-16抗衡的能力。

為了實現軍方提出的目標,航空工業制定了雄心勃勃的殲-8Ⅲ改進方案,包括換裝先進的數字式綜合火控系統和國內自行研製的WP-14“崑崙”渦噴發動機,並具有空中受油和自衛電子對抗能力,可發射中距攔射空空導彈,使用過載提升至8等等。

然而,正是由於國家和軍方領導人的高度重視,使得航空工業在殲-8Ⅲ的研發過程中將進度放在了十分重要的位置上。

殲-8Ⅲ的01號原型機於1993年12月12日成功首飛,初步完成了“爭三保四”的目標。而殲-8Ⅲ的最終目標是“爭六保七”,即爭取1996年完成設計定型,最晚不超過1997年。但是,殲-8Ⅲ當時計劃採用的大量先進機載設備卻遠遠達不到實用要求。

如果說火控系統的不成熟只是拖延了殲-8Ⅲ的研製進度的話,那麼WP-14“崑崙”渦噴發動機遲遲難以解決的可靠性問題則最終演化為整個項目下馬的死穴。

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▲WP-14發動機

當時,殲-8Ⅲ常務副總師楊鳳田已經意識到了發動機不可靠很可能會導致整個項目的失敗,因此提出希望能夠將技術更加成熟但性能稍差的WP-13作為備用發動機。但是,他的建議沒有被上層所採納。

在01架原型機首飛後的1994年,WP-14在裝機使用過程中暴露出大量可靠性問題,包括髮動機多出滲漏燃油,甚至在地面試車過程中發現有火舌或冒煙痕跡、滑油消耗量大、發動機壁溫高、放氣帶漏氣等等。由於WP-14不斷返廠修理,導致整個1994年01架原型機才飛了4個起落。此後,1994年12月30日,03架原型機實現首飛,算是較為完滿地完成了“爭三保四”任務。

在火控系統、發動機等配套設備並行研製的磕磕絆絆中,殲-8Ⅲ項目艱難地向著“爭六保七”的目標前行:1995年10月31日,01架原型機轉場至陝西閻良試飛院;同年12月17日,04架全狀態原型機首飛成功;1996年9月23日,03架原型機也轉場至試飛院,與01架一同進行試飛任務。

按照這個進度,“爭六保七”的目標還是有希望達到的。但是,噩運卻接連降臨到殲-8Ⅲ項目頭上:1997年1月24日,空軍試飛員黎庭光駕駛04架原型機準備由瀋陽轉場至閻良試飛院。但是,試飛院機場的能見度只有約3公里,黎庭光由於錯過了備降機場,只好在地面指揮員的指示下勉強實施著陸。

不料,飛機主起落架輪胎在跑道端頭外21米處就接觸地面了,在進入跑道之前,右主起落架因陷入到一條新挖的電纜溝內而折斷。該機繼續滑行了約500米後衝出跑道,機體嚴重受損,試飛員受輕傷。

04架原型機報廢后,國家給航空工業撥款生產同狀態的05架原型機,以便繼續完成試飛任務,但是定型推後兩年至1999年。1998年9月10日,05架原型機轉場至試飛院,代替04架擔任定型試飛任務。不料,一直埋藏的“地雷”——WP-14“崑崙”渦噴發動機的可靠性問題竟然就在這個關鍵時刻引爆了:1999年5月20日,05架原型機在試飛中左發動機突然起火,試飛員跳傘成功,飛機墜毀爆炸。

這起二等事故最終成為壓垮駱駝脊背的最後一根稻草:當時剛成立不久的總裝備部決定殲-8Ⅲ項目只要在2001年之前完成技術鑑定即可,不再要求進行設計定型,事實上等於宣告該機無緣服役了。

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▲使用俄羅斯AL-31發動機的國產殲-10戰機

另外,此時殲-11和殲-10兩個三代機項目進行的都比較順利,對於軍方來說殲-8Ⅲ項目的地位已經可以被新機所取代了。

有意思的是,雖然主機項目下馬了,但是WP-14“崑崙”渦噴發動機卻依然頑強地活了下來並發展出多個改進型號。甚至在後期的試飛中,殲-8Ⅲ竟然只是作為WP-14的空中實驗平臺而存在,這在新中國航空發展史上也算是個奇蹟了。

相比之下,同時期成飛研發的殲-10項目在發動機選擇上做出了最為明智的決定,即先裝備技術成熟、可靠性高的俄製AL-31FN大推力渦扇發動機,而不是非要等配套的WS-10“太行”渦扇發動機裝機使用。

從WS-10的發展歷程來看,如果殲-10也裝備可靠性很差的該型發動機早期型號試飛,恐怕也要重蹈殲-8Ⅲ的覆轍。

2、尷尬:“飛豹”用著40年前的發動機

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在眾多國產軍用噴氣發動機中哪個型號的可靠性最出色,當屬仿製英國斯貝Mk202的WS-9。就可靠性而言,WS-9與WP-14幾乎就是兩個極端。這主要源於WS-9的原型斯貝Mk202的可靠性就非常高,其耗油率和壽命在同時代的軍用發動機中也是翹楚。

雖然WS-9的推重比只有6.55,加力推力9800daN,性能參數並不出色,但是正是因為其非常優秀的可靠性,成就了JH-7“飛豹”系列戰鬥轟炸機的榮耀。在本世紀最初幾年,正是WS-9國產化研製最為艱難的時刻。

中國軍工何時邁過可靠性這道坎?

為了應急,航空工業以十分低廉的價格從英國購回大量已經退役的斯貝Mk202發動機整機和零備件。因為斯貝Mk202當年主要配裝英國採購的美製F-4艦載戰鬥機,當“鬼怪”們陸續退役後,這些發動機和零備件也就幾乎成了廢品,羅羅公司也巴不得早點處理掉。

航空工業對這些原裝發動機和零備件進行篩選甄別,挑選其中全新或者堪用者用於翻新和總裝,以便維持現役JH-7戰鬥轟炸機所用發動機的供應和後勤保障。

於是,就出現了這樣一個奇特的場面:21世紀的先進戰鬥機卻依然裝備40年前就被淘汰的落後發動機服役,身披米字旗的老“鬼怪”在八一軍徽照耀下的新“飛豹”身上靈魂附體。

原因無他,斯貝Mk202的可靠性就是好,其整機和零部件,哪怕是舊的堪用的,可靠性都比新生產的國產WS-9及其零部件要高。箇中滋味,令人無限唏噓。

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▲渦扇-9


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