又是一個(gè)讓人震驚的技術(shù)難題,這次我們要說(shuō)的是比芯片還要命的東西。
一件美國(guó)尖端武器,竟然在我國(guó)放了整整50年。
工程師們研究來(lái)研究去,到現(xiàn)在也沒(méi)能完全仿制出來(lái)。
這到底是什么神秘武器?為什么說(shuō)它比芯片還難攻克?
說(shuō)出來(lái)你可能不信,這個(gè)讓我們頭疼了半個(gè)世紀(jì)的家伙,就是美國(guó)的CH-47“支奴干”重型運(yùn)輸直升機(jī)。
提到這架“支奴干”,就得先說(shuō)說(shuō)它的來(lái)歷。
1975年越南戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束,美軍撤退時(shí)丟了不少裝備,其中就有這架幾乎完好的CH-47。
當(dāng)時(shí)中越關(guān)系不錯(cuò),越南就直接把它當(dāng)作“禮物”送給了我國(guó)。
這消息剛傳到航空圈,工程師們就都激動(dòng)壞了。
要知道,那會(huì)兒我國(guó)直升機(jī)技術(shù)還停留在“仿蘇”階段,直- 5直升機(jī)載重才1噸多。
而“支奴干”則是正兒八經(jīng)的“空中大力士”。
那么這架“支奴干”到底有多厲害?光看數(shù)據(jù)就夠震撼。
機(jī)長(zhǎng)15米,前后兩個(gè)旋翼直徑18米,最大起飛重量22噸。
不僅能裝33名全副武裝的士兵,還能吊運(yùn)10噸重的火炮或車輛。
在越南戰(zhàn)場(chǎng)上,它曾頂著槍林彈雨運(yùn)物資、救傷員,哪怕是高原、叢林這種復(fù)雜地形,也能穩(wěn)穩(wěn)降落。
更絕的是它的雙旋翼設(shè)計(jì)。
“支奴干”不用傳統(tǒng)直升機(jī)的尾槳,而是靠前后旋翼對(duì)轉(zhuǎn)抵消扭矩,載重效率比單旋翼直升機(jī)高一大截。
這在當(dāng)時(shí)是妥妥的“黑科技”。
所以,我國(guó)把這架飛機(jī)拿到手后,立馬就送到哈爾濱飛機(jī)廠研究。
大家本以為“有樣機(jī)就能仿”,可剛拆開(kāi)第一顆螺絲,就傻了眼。
這架“支奴干”的內(nèi)部構(gòu)造之復(fù)雜,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了當(dāng)時(shí)中國(guó)航空工業(yè)的想象。
為啥“支奴干”這么難仿?說(shuō)出來(lái)全是淚,它的難點(diǎn)不是某一個(gè)零件,而是整套系統(tǒng)的“高精尖”。
尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng),簡(jiǎn)直是在“考驗(yàn)工業(yè)天花板”。
先說(shuō)說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)這塊“硬骨頭”。
“支奴干”裝了兩臺(tái)T55渦軸發(fā)動(dòng)機(jī),每臺(tái)功率相當(dāng)于3800匹馬力,能在6000米高空穩(wěn)定工作。
可我國(guó)當(dāng)時(shí)連1000千瓦(約 1360 匹馬力)的發(fā)動(dòng)機(jī)都造不出來(lái),直- 5的發(fā)動(dòng)機(jī)才幾百馬力。
更頭疼的是發(fā)動(dòng)機(jī)葉片:它用的是特殊鈦合金,表面有密密麻麻的氣冷孔洞,既能散熱又能優(yōu)化氣流。
可我們連孔洞的分布規(guī)律都推不出來(lái)。
試著仿造了幾次,葉片一轉(zhuǎn)到高速就變形開(kāi)裂,根本沒(méi)法用。
用老工程師的話說(shuō):“這不是造零件,是在跟材料科學(xué)死磕?!?/strong>
比發(fā)動(dòng)機(jī)更難的,是它的雙旋翼傳動(dòng)系統(tǒng)。
“支奴干”的前后旋翼要完美同步,差一毫秒都可能導(dǎo)致機(jī)身劇烈振動(dòng),甚至散架。
這個(gè)系統(tǒng)靠一根10多米長(zhǎng)的同步軸和復(fù)雜的減速器連接,里面的齒輪精度高達(dá)微米級(jí),相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的幾分之一。
我們拆開(kāi)來(lái)測(cè)繪,畫(huà)出了圖紙,可造出來(lái)的齒輪一咬合就“卡殼”,飛行時(shí)振動(dòng)大得能把螺栓震松。
有次試飛原型機(jī),剛飛起來(lái)20米,傳動(dòng)系統(tǒng)就發(fā)出刺耳的摩擦聲,只能緊急迫降。
后來(lái)才知道,美國(guó)在齒輪表面做了特殊涂層,既能防磨損又能減振動(dòng),而這個(gè)涂層的配方,我們花了十幾年才摸出點(diǎn)門道。
除了這兩大難點(diǎn),機(jī)身材料、液壓控制也全是坑。
比如機(jī)身用的復(fù)合材料,又輕又結(jié)實(shí),我們仿造的樣品一做疲勞測(cè)試就開(kāi)裂。
液壓管線里的油液,黏度和抗溫性都特殊,換了國(guó)產(chǎn)油就堵管子、漏油。
難怪有人說(shuō):“芯片難在微觀工藝,可支奴干是宏觀系統(tǒng)的全能考,差一個(gè)環(huán)節(jié)都不行。”
50年沒(méi)仿成“支奴干”,是不是很遺憾?
其實(shí)不然,正是這場(chǎng)“啃硬骨頭”的過(guò)程,反而逼出了我國(guó)直升機(jī)工業(yè)的“自主之路”。
一開(kāi)始,我們也想過(guò)“走捷徑”。
1980年代中美關(guān)系緩和時(shí),我國(guó)曾向波音公司買了幾架民用版“支奴干”(B234),想借著維護(hù)的機(jī)會(huì)要圖紙。
可美國(guó)人精明得很,只給單個(gè)零件的藍(lán)圖,不給全套技術(shù)。
沒(méi)辦法,我們只能“拆一件、學(xué)一件”,慢慢攢經(jīng)驗(yàn)。
基于這些積累,我們搞出了直- 17 直升機(jī),外形雖然像“支奴干”,可性能差遠(yuǎn)了。
最大升限才3800米,載重只有“支奴干”的一半,只能用在邊疆巡邏,沒(méi)法滿足軍用需求。
1989年后,美國(guó)開(kāi)始技術(shù)禁運(yùn),連零件都不賣了,直- 17項(xiàng)目只能停擺。
但“卡脖子”沒(méi)讓我們放棄,反而讓我們下定決心“自主研發(fā)”。
2008年汶川地震就是個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
當(dāng)時(shí)災(zāi)區(qū)道路斷了,需要重型直升機(jī)運(yùn)設(shè)備,可我們的米- 17和直- 8,根本不夠用。
因此,國(guó)家下定決心,要加大對(duì)直升機(jī)工業(yè)的投入。
沒(méi)過(guò)幾年,好消息就來(lái)了。
2019年,直- 20通用直升機(jī)亮相,它雖然是單旋翼設(shè)計(jì),可發(fā)動(dòng)機(jī)是國(guó)產(chǎn)的渦軸- 10。
功率達(dá)2000千瓦,能在5000米高原穩(wěn)定飛行,載重、抗風(fēng)能力都達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
兩年后,直- 8L寬體版問(wèn)世,不僅載重接近“支奴干”,還能裝下裝甲車,特別適合海軍和陸軍的需求。
現(xiàn)在再回頭看“支奴干”,我們?cè)缇筒皇恰跋敕露虏怀觥绷恕?/p>
因?yàn)?,它的技術(shù)路線已經(jīng)“過(guò)時(shí)”,現(xiàn)在直升機(jī)講究隱身、無(wú)人化。
比如,我國(guó)正在研發(fā)的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī),既能像直升機(jī)垂直起降,又能像固定翼飛機(jī)高速飛行。
還有就是,我們通過(guò)研究“支奴干”,摸透了重型直升機(jī)的核心原理,把經(jīng)驗(yàn)用在了自研機(jī)型上。
比如直- 20的傳動(dòng)系統(tǒng),雖然借鑒了“支奴干”的同步技術(shù),卻用了更先進(jìn)的電傳控制,性能反而更優(yōu)。
50年過(guò)去了,那架“支奴干”早已不再是“未完成的遺憾”,而是我國(guó)航空工業(yè)“從跟跑到并跑”的見(jiàn)證。
它告訴我們:技術(shù)從來(lái)不是“仿出來(lái)”的,而是“干出來(lái)”的。
當(dāng)年我們連發(fā)動(dòng)機(jī)葉片都造不好,現(xiàn)在能自主研發(fā)渦軸 - 10。
當(dāng)年連同步軸都搞不定,現(xiàn)在能造出直 - 20 這樣的“全能機(jī)型”。
如今,我國(guó)的直 - 10、直 - 20 已經(jīng)出口到非洲、東南亞,用實(shí)力打破了“中國(guó)造不出先進(jìn)直升機(jī)”的偏見(jiàn)。
或許未來(lái)某一天,我們會(huì)造出比“支奴干”更厲害的重型直升機(jī),但我們永遠(yuǎn)不會(huì)忘記:正是這架“50年沒(méi)仿成”的美國(guó)直升機(jī),逼著我們走出了一條屬于自己的“自主創(chuàng)新路”。這不是失敗,而是最寶貴的“成長(zhǎng)課”。
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