比芯片还难攻克?
在过去的五十年里,中国的科技水平取得了突飞猛进式的发展。
从原子弹的蘑菇云在戈壁滩上缓缓升起,到芯片集成的高性能计算机在太湖底飞速运转,中国的科技发展可谓日新月异。
然而即使中国已经实现了如此大的科技发展,仍然有尚未攻克的技术难关。
其中最让人津津乐道的是,有一款50年前的美国尖端武器,中国居然至今都没有仿造成功。
究竟是何方神圣,在已经“过时”的情况下仍然能够让中国念念不忘,难道中国和美国之间真的存在无法跨越的科技壁垒?
一切都要从一架诞生于上世纪六十年代的CH-47直升机,即“支奴干”直升机说起。
CH-47直升机是美国黄金时代的造物。作为一架空中巨兽,CH-47直升机的各项性能堪称登峰造极。
强大的发动机为这架大型直升机提供了强而稳定的动力供给,而精妙的纵列式双旋翼系统则让这架大型直升机可以快速且丝滑地起降。
简而言之,CH-47直升机是一个几乎完美的武装直升机设计标杆。
事实也确实如此。
曾在越南战场上,CH-47表现出来的强大运输能力一度让我军困扰,也让中国迫切希望能够仿造CH-47,将这架当时顶尖的重型直升机化为己有。
然而CH-47完美的设计在赋予了它优越性能的同时,也为拆解模仿提供了极高的技术壁垒。
至少对于相当长一段时间内的中国来说,仿造几乎是不可能完成的任务。
越南战争结束后,中国开始清扫越战遗留物。
其中,一架几乎完好无损的CH-47直升机受到了中国空军的重点关注。
经过交涉后,这架残留的CH-47作为越南方面感谢中国出兵援助的礼物,被完整送回了中国。
作为当时世界上最先进的武器装备,中国迫切渴望立刻拆解和模仿这架当时飞行器制造的标杆,为中国空军事业添砖加瓦。
CH-47落地中国之后直接被送入哈尔滨飞机厂,来自全国各地的顶尖飞机专家们急不可耐地等着破解这当时世界一流直升机的奥秘。
但是,随着拆解工作的快速展开,中国的飞机专家们愈发感到束手无措。
毫无疑问的是,CH-47本身的设计近乎完美。
双旋翼纵列式结构的出现剔除了一般直升机必备的尾翼设计,允许其实现在当时看来简直是天方夜谭的垂直起降。
每台功率2800瓦的T55涡轴发动机提供了源源不断的动力来源,保证这架重型直升机可以平滑地翱翔于蓝天。
但正是这样完美的设计让中国的飞机专家们几乎感到绝望。
气冷孔的设计排列之复杂,动力系统之间的齿轮传输之精密,任何一个零件都足够让中国飞机专家们付出无数的心血。
而它们排列组合在一起,更是直接让哈尔滨飞机厂的测绘图纸堆积如山。
更加让飞机专家们痛苦的,是美国强大工业制造支撑的标准化配件。
CH-47零件精密度极高,双旋翼对转设计意味着需要两台发动机同时提供动力,并且彼此的齿轮咬合误差必须控制在微米级。
而任何一处气冷孔位置的变化,都可能让发动机内的气流出现不可预知的变动,最终干扰到飞机发动机的正常运转。
美国依托自己多年积累的庞大工业体系,成功实现了误差在微米级的零件的量产。但是对于零件基本靠手搓的中国而言,这种级别的精度是根本无法实现的。
事实也确实如此。尽管飞机专家们成功复刻了CH-47的动力系统,但是国产齿轮始终无法承受精密的动力配合,经常出现开裂、断连的情况。
发动机叶片耐热性远远低于原厂,稍有高温就会出现开裂、变形。
其它零部件更是毛病不断,国产的航空铝合金和原厂的钛合金根本无法相提并论,韧度、强度都逊色太多。
尽管飞机专家们已经努力绘制出了CH-47的设计图稿,但是整体工业水平之间的巨大差异让设计图稿根本无法落实。
航空业的发展背后是多年的积累,制造业、材料学、动力学等等汇聚在一起共同托举着航空业的进步,单一技术存在短板,航空业就很难取得突破。
而中国所缺少的恰恰就是这些日积月累的发展。
当然,在仿造CH-47的道路上,中国也不是没有想过另辟蹊径。
上世纪80年代,中美建交之后关系一度进入蜜月期,中国方面计划直接从美国进口CH-47,可惜最终没有能够实现。
不过通过购入民用版B-234的方式,中国仍然获得了一部分的零件蓝图。
基于这些,中国成功制造出了外形神似CH-47的直-17。
可惜画虎画皮难画骨,直-17只学到了CH-47的外形设计部分,发动机和动力系统的设计完全没有领悟。
直-17的飞行高度、载重能力和环境适应性比之CH-47差了不是一星半点,最终沦为了半成品。
直-17的失败让我国开始思考转变思路。
在无数次的仿造失败的过程当中,中国意识到与其死磕CH-47的技术壁垒,不如根据中国现有的发展情况,因时制宜选择自己的直升机设计思路,做出中国自己的直升机。
2019年,直-20通用直升机问世,机身搭载了国产涡轴-10发动机,机身自重13吨,爬升高度6000米,已经足够适应中国国内绝大多数直升机运输任务。
基于旧款直-8加宽改造的直-8L载重突破15吨,成为中国武装直升机的新标杆。
同时,中国的军事思路也悄然发生了转变。在新的数字化战略背景下,重型直升机的重要性已经逐步降低,强大的陆路交通减轻了高原对重型平台运输的依赖,更加复杂多变的现代战场需要更加灵活的直升机类型,中国航空的研发重心开始偏移。
如果说十几年是做不到,那么十几年后对中国来说,仿造CH-47已经是没必要。
作为50年前的产物,CH-47的性能在当时来看已经趋于饱和,但是放到这个民用航空器都实现了最高0.9马赫的巡航速度的当下,CH-47的许多设计确实已经过时。
中国也早就拥有了比CH-47更优秀的飞行器,甚至拥有了一条独立的飞行器研发思路。
目前CH-47直升机仍然安静地沉睡在博物馆当中。这架空中巨兽见证了美国黄金时代的工业奇迹,也见证了中国科技走向独立自主的光明未来。
CH-47的存在让所有人明白,中国航空航天事业的发展不能依靠模仿,必须要走出自己的道路。
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