眾所周知,中國人在武器仿制方面那是厲害的不行,從瓦良格號航母到蘇-27戰(zhàn)斗機(jī),再到黑鷹直升機(jī),只要是落在中國人手上的東西,中國人都能給他搞出國產(chǎn)版。
可是有一個(gè)名為CH-47“支奴干”的美國運(yùn)輸直升機(jī),它從1975年被作為“戰(zhàn)利品”送到中國科研人員手中至今,整整50年過去了,我們依然沒能造出它的“復(fù)制品”。
這就奇了怪了,難道是這款直升機(jī)技術(shù)含量太高,還是另有隱情?
一份從天而降的“厚禮”與一個(gè)遙不可及的夢
故事要從越南戰(zhàn)爭說起,在戰(zhàn)場上,越南方面繳獲了一架基本完好的美軍CH-47“支奴干”直升機(jī),并把它贈(zèng)送給了中國,以回饋中國對它的軍事援助。
這在當(dāng)時(shí)不亞于一份從天而降的厚禮。
要知道,“支奴干”在越南戰(zhàn)場上憑借其獨(dú)特的“飛行車廂”設(shè)計(jì)和強(qiáng)大的運(yùn)輸能力,早已名聲大噪。
它那前后兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的巨大旋翼,無需傳統(tǒng)尾槳的布局,使其擁有高達(dá)11噸的載重能力,幾乎與自身重量相當(dāng),運(yùn)載效率遠(yuǎn)超同期的其他機(jī)型。
這架“支奴干”很快被運(yùn)往哈爾濱飛機(jī)制造廠和北京的相關(guān)研究所,全國數(shù)十家單位的頂尖專家云集于此,對其展開了一場徹底的“解剖式”測繪研究。
每個(gè)人都摩拳擦掌,希望能夠通過逆向工程,讓這種強(qiáng)大的“空中卡車”在中國的天空翱翔?;谶@項(xiàng)研究,一個(gè)代號為“直-17”的國產(chǎn)重型運(yùn)輸直升機(jī)項(xiàng)目也隨之啟動(dòng)。
然而,專家們很快發(fā)現(xiàn),他們面對的根本不是一個(gè)簡單的拼裝玩具,而是一個(gè)由無數(shù)尖端技術(shù)整合而成的“黑箱”。
很多人習(xí)慣于將技術(shù)壁壘等同于芯片光刻機(jī)那樣的精密設(shè)備,但“支奴干”的仿制困境揭示了另一種更為宏大的挑戰(zhàn)——系統(tǒng)工程與基礎(chǔ)工業(yè)的全面落后。
CH-47A早期型號搭載的T55發(fā)動(dòng)機(jī),單臺(tái)功率就已接近2000千瓦,而到了C型,功率更是飆升至2800千瓦。
這是什么概念?當(dāng)時(shí)中國最好的直-5直升機(jī),其發(fā)動(dòng)機(jī)功率僅有數(shù)百千瓦,連人家的零頭都不到。我們甚至無法穩(wěn)定生產(chǎn)1000千瓦級別的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)。
這不僅僅是設(shè)計(jì)上的差距。
發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片,需要在上千度的高溫和巨大的離心力下長時(shí)間穩(wěn)定工作,其使用的耐高溫、抗疲勞特種合金,配方是絕密。
葉片內(nèi)部還有著極其復(fù)雜的、用于散熱的氣冷孔洞,其設(shè)計(jì)規(guī)律根本無法通過簡單測繪推算出來。
我們即便能造出外形一樣的葉片,一上測試臺(tái),很快就會(huì)因高溫而變形甚至斷裂。
如果說發(fā)動(dòng)機(jī)是“心臟”,那么將兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的澎湃動(dòng)力精確、同步地分配給前后兩個(gè)巨大旋翼的傳動(dòng)系統(tǒng),就是“支奴干”的“神經(jīng)中樞”。
這是波音公司的專利核心技術(shù),其復(fù)雜程度超乎想象。
這個(gè)系統(tǒng)需要通過一個(gè)極其精密的減速器和同步軸,保證前后兩個(gè)旋翼以完全同步的速度反向旋轉(zhuǎn),任何微小的誤差都會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的振動(dòng)和解體。
其內(nèi)部的齒輪、軸承加工精度要求達(dá)到微米級,對材料強(qiáng)度和熱處理工藝的要求更是苛刻。在那個(gè)年代,中國在精密加工和材料科學(xué)領(lǐng)域,與美國存在著數(shù)十年的鴻溝。
我們造出的齒輪根本無法實(shí)現(xiàn)精確嚙合,巨大的振動(dòng)和故障是必然結(jié)果。
這就像你可以拆解一塊瑞士名表,數(shù)清楚每一個(gè)零件,但你沒有相應(yīng)的材料、工具和工藝,永遠(yuǎn)也無法復(fù)制出那份精準(zhǔn)。
汶川之痛與戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向:從“仿制”到“自主”
時(shí)間來到2008年,一場震驚世界的汶川大地震,以一種慘痛的方式,再次將中國缺乏重型運(yùn)輸直升機(jī)的短板暴露無遺。
在地形復(fù)雜的震區(qū),我們僅有的俄制米-17和仿自法國“超黃蜂”的直-8獨(dú)木難支,運(yùn)力嚴(yán)重不足。
這次刺痛,成為了中國直升機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
決策層清醒地認(rèn)識到,與其繼續(xù)在“直-17”這個(gè)看不到希望的項(xiàng)目上耗費(fèi)心力,不如集中資源,走一條“自主研發(fā)與國際合作”相結(jié)合的道路。
這是一個(gè)痛苦但無比正確的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向。它標(biāo)志著中國航空工業(yè)從“我想擁有你”的模仿階段,邁向了“我需要什么,我就創(chuàng)造什么”的自主階段。
放棄了對“支奴干”的執(zhí)念后,中國直升機(jī)工業(yè)反而迎來了新生。
我們首先在現(xiàn)有平臺(tái)基礎(chǔ)上深挖潛力。在直-8的基礎(chǔ)上,通過不斷改進(jìn),誕生了性能更強(qiáng)的直-8G,并最終在2021年推出了15噸級的直-8L寬體型。
這款機(jī)型加寬了機(jī)身,解決了“山貓”等輕型全地形突擊車無法進(jìn)入機(jī)艙的痛點(diǎn),極大提升了兵力投送的靈活性。
而真正的里程碑,是2019年國慶閱兵上驚艷亮相的直-20通用直升機(jī)。
這款13噸級的“中華黑鷹”,從氣動(dòng)布局、電傳飛控系統(tǒng)到最核心的發(fā)動(dòng)機(jī),都實(shí)現(xiàn)了完全的國產(chǎn)化。它具備優(yōu)異的高原性能,完美填補(bǔ)了當(dāng)年“黑鷹”退役后留下的空白,成為陸軍空中突擊旅的核心裝備。
更重要的是,當(dāng)年那個(gè)最令人頭疼的“心臟病”問題,也正在被攻克。
為直-8L配套的渦軸-6C發(fā)動(dòng)機(jī),功率已突破2000千瓦大關(guān)。根據(jù)中航發(fā)集團(tuán)的報(bào)告,新一代的4000千瓦級渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)已進(jìn)入臺(tái)架試驗(yàn)階段,其功率水平已經(jīng)與“支奴干”最新型號F型的發(fā)動(dòng)機(jī)處于同一量級。
與此同時(shí),在更重型的直升機(jī)領(lǐng)域,我們選擇了國際合作的務(wù)實(shí)路線。
中俄聯(lián)合研制40噸級的AC332重型直升機(jī)項(xiàng)目已進(jìn)入細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)階段,未來將滿足我們在森林防火、應(yīng)急救援等領(lǐng)域的迫切需求。
如今,那架陳列在中國航空博物館,只剩一個(gè)空殼的CH-47,不再是“失敗”的象征。
它像一位沉默的老師,用自己復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu),向我們展示了世界頂尖工業(yè)水平的高度,也讓我們徹底拋棄了幻想,走上了獨(dú)立自主的艱難道路。
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