矢量發動機是不是很難造?為什麼?

零維立方體


不只是矢量發動機難造,性能先進的航空發動機都難造。目前,全世界能夠製造航空發動機的國家是屈指可數,不超過一手之數。日本是不是很發達?別說是矢量發動機,就是類似俄羅斯AL-31F發動機的三代軍用大推力航空發動機,日本也造不出來。航空發動機被譽為“皇冠上的明珠”,這可不是瞎叫的。



目前,能夠製造矢量發動機的國家只有美國、俄羅斯、中國。我國是第三個掌握矢量推進技術的國家,通過殲-10BTVC在珠海航展上的表演,證明我國矢量推進技術已經成熟。英國雖然也是航空發動機製造強國,並且具有矢量發動機的技術儲備,但目前英國並沒有這方面的研製計劃、項目,在短期內肯定是無法造得出來。雖然可以說我國已掌握了矢量發動機技術,但我國的渦扇-10B矢量發動機仍在最後的空中驗證階段,尚未批量生產。


殲20的配套發動機渦扇-15也在研製之中,距離服役更需要一段時間。所以,不謙虛的說,目前掌握矢量發動機技術的只有美、俄、中。我國自上世紀80年代就開始研究二元矢量推進技術,到了90年代後又開始研究三元矢量推進技術,直到現在才可以說是掌握了三元矢量推進技術,這中間的難度可想而知。裝備矢量發動機的戰機具有過失速機動能力,也就是大迎角下的機動能力,編號1034的殲-10BTVC在珠海航展上表演的“落葉飄”、“眼鏡蛇”,就是這種特殊能力的完美詮釋。


航空發動機很難造,矢量發動機更難,只有少數幾個國家才能玩得起,中小國家只有羨慕的份。矢量發動機的第一個難點就在於控制,外在表現就是角度可調的矢量噴口。如何做到控制矢量噴口360°旋轉及控制力矩——矢量控制系統,這是關鍵。第二個難點就在於如何將矢量控制系統與戰機的飛控系統融為一體。第三是矢量控制系統的執行機構——控制動作系統。第四就是矢量噴口的使用壽命問題。

製造矢量發動機的難點很多,首先就是要解決發動機的問題。如果連發動機都無法自主製造,要想研製矢量發動機,無疑是痴人說夢——發動機可以說是研製矢量發動機的門檻。雖然我國在矢量發動機的研製方面已經獲得成功,但需要認清的是:我們在航空發動機領域距離美、俄仍有很大的差距,即便是歐洲那些傳統航空發動機製造強國,我們仍有一定的差距。比如說:推力、使用壽命、可靠性等方面。



儒道之主


矢量控制技術是世界上航空發動機的重要控制技術,目前只有美俄中三國掌握,可想而知其研製的難度有多高,就連航空業老牌的歐洲都沒有這樣的技術。矢量控制技術是航空大國才能玩的起的技術,而中小國家根本無緣於此。


矢量控制技術難點都在哪裡,讓世界上幾乎所有的國家都無法掌握,而目前僅美俄中三家能夠擁有呢?淡然小司才疏學淺,把自己認為的幾個技術和實際難點分析一下,看看哪裡還有疏漏,歡迎大家來補充。

蘇-35矢量控制飛行

一,矢量控制技術,這是核心系統,而我們所看到的矢量噴口只是外在的表現而已。矢量控制系統的核心在於控制,怎麼能夠設計出一個可以任意控制其360°旋轉的控制軟件,和控制力矩系統才是關鍵。而且這樣的系統還要與整個戰機的飛控系統相融合,做到無縫銜接。絕對不能出現相互干擾的狀況,配合戰機的氣動控制面的一起改變戰機力矩,做到戰機的超機動動作,這樣的技術就是難點中的難點。



二,控制系統機構,有了核心控制軟件,還要有執行機構,也就是控制動作系統,通常都是採用電傳液壓控制,這樣可以做到反應靈活,快速高效。而這套系統就不是一國家能夠製造的的。就是戰機的數字電傳飛控系統目前也只有美俄中英法這幾個國家。


三,材料,同樣是決定了矢量控制系統的壽命問題,我們的一家民企在碳化硅材料上的突破,讓我們的矢量噴口的耐高溫上提高了150°,在抗腐蝕能力上也大大提高。而且重量還整體減輕了8公斤。矢量噴口處必須是耐高溫材料,要不然很難承受超過1700多度的高溫。在這方面俄羅斯的117S發動機的噴管壽命只有50小時。可見材料技術的重要性!

四,巨大的資金投入,矢量控制技術是需要前期投入巨大的資金做基礎研究的,而這樣的資金不是一般中小國家能夠承受的起的。從多方面的實驗,技術,驗證,等等都需要耗費大量的資金,而這是需要國家不斷的投入才可能維持下去的。

三種不同原理矢量控制技術圖

五,人才隊伍,研製一門新技術還要有絕對的科技人才,沒有創新,在很多技術上是模仿不了的。我們看到我們的矢量噴口與美俄的都完全不同,這就是我們科技人才的創新之路。而仿製只能是知其然而不知其所以然,根本無法領會人家為什麼要這麼設計,為了弄明白,還要耗費很大的精力。不如自己想辦法解決設計,反而還用時更少。



六,發動機,可以說第三代和第四代發動機也是關鍵,就像我們國家一樣,矢量控制技術早就研製出來了,可是沒有合適的發動機做應用。我們的WS-10B發動機直到2012年才算成熟可靠。而且最近我們的WS-15發動機也快要定型生產了。這都給矢量控制技術提供可用武之地,也就是好馬配好鞍!


本文圖片來源於網絡!

所以,面對一個新的技術,需要突破的難點都很多。包括今天所說的矢量控制技術,也同樣是需要突破更多的難題。而我們這裡只是列舉了一些主要的問題,當然還會有很多細節的問題。如果都是那麼容易突破,歐洲國家也研究研製出來了。正是因為有了突破,我們才會逐步成為了航空業的強國。這一點與我們航空人的努力是分不開的,為他們點贊!


淡然小司


因為這是真的難!!

航空發動機是有史以來最複雜最精密的工業產品,被稱做“工業王冠上的明珠”!戰略地位極其重要,技術難度極高,是一種高度壟斷,絕對保密的尖端技術。發動機整機制造由美國通用、美國普惠、英國羅羅三家公司壟斷,能自行製造大推力軍用渦扇發動機的只有中美俄

(這也是大國地位的象徵)!



這次珠海航展的焦點不是殲20,而是安裝矢量發動機的殲10,這一技術目前也還是隻有中美俄掌握!我國雖然已經可以製造,但和美國還是有較大差距。那些專業的術語不說了(我也不懂😄),我們顆粒度放大一些,從大的維度分析一下困難:



起步太晚,欠債太多

歐美工業化已經快300年了(如果從蒸汽機開始算),而我國是1953年才開始的工業化。起步晚,基礎研究底子薄,技術儲備不足。航空發動機這玩藝不光光是理論,還需要基礎材料這塊的研發,製造工藝的提升,加上無數次的試驗。這是一個積累的過程,只能循序漸進,沒有捷徑可走!而且我們只能依靠自己,前進道路上的所有難關

只能自己攻克。也必須是自己攻克,因為核心技術必須掌握在自己手中



受制經濟,投入較少

航空發動機的研製是一個漫長的過程,是典型的資金密集型和技術密集型產業,需要不斷的投入鉅額資金,更依託於國家的總體科技經濟實力,小國根本玩不起。中國經濟真正騰飛也就是近30年的事,以前我國是真的沒錢玩發動機。以F-15的F100發動機為例,1970年3月開始研製,研製費用按96年的幣值計算大約為14億美元!而我國96年的軍費支出720億人民幣(

相當於我們一年軍費的1/7)!可喜的是,隨著經濟,工業,科技的發展,我們也看到了成果!

認識不足

因為我們底子薄,起步晚,經驗不足,導致研發過程中經歷過挫折,經歷過反覆,走了很多彎路。這些經驗和教訓讓我們對發動機的技術複雜性和研製規律性有了充分的認識!而航空發動機是大國重器,戰略地位極其重要,技術難度極高,航空強國對此形成了技術壟斷,你想研究只能從零開始,只能自立更生!

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中國人從來不缺智慧和勤奮,正視差距,埋頭苦幹,相信我們很快就能趕上並超越!最後,向那些默默耕耘的人們,致敬!


霧影wy


航空發動機製造難,矢量發動機製造更難,當今世界僅有美俄兩國能造。相比美俄我國起步晚,設計、製造、工藝、材料技術薄弱,近幾年國家投巨資立項研發航空發動機,終於在2018年11月中國空軍69歲生日之際,我們見到了自己造的矢量發動機。搭載中國製造矢量發動機的殲10B戰機,翱翔在珠海航展藍天上。該機表現出驚人一流的機動性能,讓廣大觀眾看了目登口呆,世界航空史上最高難的飛行動作,全都表演得非常完美獨特。矢量發動機製造雖難,但我國不缺設計能力。材料工藝是關鍵,要追趕美國航發壽命長的特點,就要依靠材料工藝的突破。如今我國獨特的矢量發動機研製成功,向世人展示了高水平的飛行表演,證明了我國材料工藝技術的突破。這是依靠我國廣大科研人員拼博得來的,我們要為他們的豐功偉績點贊。


鑼鍋10


得,還是我簡單地分析其原理,來點實實在在的乾貨吧!

只要仔細觀察蘇-35,117s渦扇發動機的矢量尾噴結構,就不難發現,其實它的工作原理也是從——上、下、左、右,四個方向演化而來的。只不過,在噴口處,又機械細分了左上、右上、左下、右下,再細分……

通過多條耐超高溫的碳鋼叉型控制臂,機械鏈接片狀碳化硅塗層導流裝置,最後再由微機電子控制,組成圓形可伸縮、可程序偏轉的高壓、超熱洩氣流噴口……從而反作用力實現,戰機小半徑迴轉/旋超機動飛行姿態。可在更短時間內,佔據格鬥有利位置,或者擺脫對方空對空/地對空導彈追蹤範圍,極大幅度提高戰場生存能力,也就變相、間接地提升單位個體及整體的作戰能力。

目前,世界上成熟掌握此項技術的也就美、俄、中(中國是另闢蹊徑,仿製俄羅斯的)。但是要論熟練掌握及研發可持續性,你也只有美、俄了……大實話都有點不好聽,但這就是創新能力創造的事實,不解釋……

先進材料學的應用,成為這項技術是否成熟的主要標誌。而標誌的主要成敗,就看其實際使用壽命了。在這方面,我們還有很長的路要走。


陸家梧桐棲小鳳



石門666


這個標題不對,不是“研製”出。而是“仿製”出。但是已經解決了有的問題。接下來就是如何用。能不能大批量有,怎麼有?能不能大批量用,如何用?這些都是擺在眼前的大山。放低姿態。務實際,走出去,看長遠,埋頭幹。


雨泡沫888


我不想回答,我只想問一句:為什麼只要中國造出來什麼東西,或者什麼技術有了突破或者領先,就會有人來質疑這個技術是不是很難,是不是很先進?中國掌握之前都幹嘛了?


斯維恩


我就能造出來,主要是材料不過關,耐高溫,3000度,壽命5000小時以上。


不忘初心7805132775718


因為沒有數據,沒法模仿,因為科學家都沒見過,因為國家投入的錢不夠各種推到重來的實踐。因為進來的飛機都沒打下來研究研究。因為它真的很難唄,因為,因為,喂飼料唄。


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