又是一個讓人震驚的技術(shù)難題,這次我們要說的是比芯片還要命的東西。
一件美國尖端武器,竟然在我國放了整整50年。
工程師們研究來研究去,到現(xiàn)在也沒能完全仿制出來。
這到底是什么神秘武器?為什么說它比芯片還難攻克?
說出來你可能不信,這個讓我們頭疼了半個世紀的家伙,就是美國的CH-47“支奴干”重型運輸直升機。
提到這架“支奴干”,就得先說說它的來歷。
1975年越南戰(zhàn)爭結(jié)束,美軍撤退時丟了不少裝備,其中就有這架幾乎完好的CH-47。
當時中越關(guān)系不錯,越南就直接把它當作“禮物”送給了我國。
這消息剛傳到航空圈,工程師們就都激動壞了。
要知道,那會兒我國直升機技術(shù)還停留在“仿蘇”階段,直- 5直升機載重才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。
機長15米,前后兩個旋翼直徑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10噸重的火炮或車輛。
在越南戰(zhàn)場上,它曾頂著槍林彈雨運物資、救傷員,哪怕是高原、叢林這種復雜地形,也能穩(wěn)穩(wěn)降落。
更絕的是它的雙旋翼設計。
“支奴干”不用傳統(tǒng)直升機的尾槳,而是靠前后旋翼對轉(zhuǎn)抵消扭矩,載重效率比單旋翼直升機高一大截。
這在當時是妥妥的“黑科技”。
所以,我國把這架飛機拿到手后,立馬就送到哈爾濱飛機廠研究。
大家本以為“有樣機就能仿”,可剛拆開第一顆螺絲,就傻了眼。
這架“支奴干”的內(nèi)部構(gòu)造之復雜,遠遠超出了當時中國航空工業(yè)的想象。
為啥“支奴干”這么難仿?說出來全是淚,它的難點不是某一個零件,而是整套系統(tǒng)的“高精尖”。
尤其是發(fā)動機和傳動系統(tǒng),簡直是在“考驗工業(yè)天花板”。
先說說發(fā)動機這塊“硬骨頭”。
“支奴干”裝了兩臺T55渦軸發(fā)動機,每臺功率相當于3800匹馬力,能在6000米高空穩(wěn)定工作。
可我國當時連1000千瓦(約 1360 匹馬力)的發(fā)動機都造不出來,直- 5的發(fā)動機才幾百馬力。
更頭疼的是發(fā)動機葉片: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。
試著仿造了幾次,葉片一轉(zhuǎn)到高速就變形開裂,根本沒法用。
用老工程師的話說:“這不是造零件,是在跟材料科學死磕。”
比發(fā)動機更難的,是它的雙旋翼傳動系統(tǒng)。
“支奴干”的前后旋翼要完美同步,差一毫秒都可能導致機身劇烈振動,甚至散架。
這個系統(tǒng)靠一根10多米長的同步軸和復雜的減速器連接,里面的齒輪精度高達微米級,相當于頭發(fā)絲直徑的幾分之一。
我們拆開來測繪,畫出了圖紙,可造出來的齒輪一咬合就“卡殼”,飛行時振動大得能把螺栓震松。
有次試飛原型機,剛飛起來20米,傳動系統(tǒng)就發(fā)出刺耳的摩擦聲,只能緊急迫降。
后來才知道,美國在齒輪表面做了特殊涂層,既能防磨損又能減振動,而這個涂層的配方,我們花了十幾年才摸出點門道。
除了這兩大難點,機身材料、液壓控制也全是坑。
比如機身用的復合材料,又輕又結(jié)實,我們仿造的樣品一做疲勞測試就開裂。
液壓管線里的油液,黏度和抗溫性都特殊,換了國產(chǎn)油就堵管子、漏油。
難怪有人說:“芯片難在微觀工藝,可支奴干是宏觀系統(tǒng)的全能考,差一個環(huán)節(jié)都不行?!?/p>
50年沒仿成“支奴干”,是不是很遺憾?
其實不然,正是這場“啃硬骨頭”的過程,反而逼出了我國直升機工業(yè)的“自主之路”。
一開始,我們也想過“走捷徑”。
1980年代中美關(guān)系緩和時,我國曾向波音公司買了幾架民用版“支奴干”(B234),想借著維護的機會要圖紙。
可美國人精明得很,只給單個零件的藍圖,不給全套技術(shù)。
沒辦法,我們只能“拆一件、學一件”,慢慢攢經(jīng)驗。
基于這些積累,我們搞出了直- 17 直升機,外形雖然像“支奴干”,可性能差遠了。
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,沒法滿足軍用需求。
1989年后,美國開始技術(shù)禁運,連零件都不賣了,直- 17項目只能停擺。
但“卡脖子”沒讓我們放棄,反而讓我們下定決心“自主研發(fā)”。
2008年汶川地震就是個轉(zhuǎn)折點。
當時災區(qū)道路斷了,需要重型直升機運設備,可我們的米- 17和直- 8,根本不夠用。
因此,國家下定決心,要加大對直升機工業(yè)的投入。
沒過幾年,好消息就來了。
2019年,直- 20通用直升機亮相,它雖然是單旋翼設計,可發(fā)動機是國產(chǎn)的渦軸- 10。
功率達2000千瓦,能在5000米高原穩(wěn)定飛行,載重、抗風能力都達到國際先進水平。
兩年后,直- 8L寬體版問世,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”,我們早就不是“想仿而仿不出”了。
因為,它的技術(shù)路線已經(jīng)“過時”,現(xiàn)在直升機講究隱身、無人化。
比如,我國正在研發(fā)的傾轉(zhuǎn)旋翼機,既能像直升機垂直起降,又能像固定翼飛機高速飛行。
還有就是,我們通過研究“支奴干”,摸透了重型直升機的核心原理,把經(jīng)驗用在了自研機型上。
比如直- 20的傳動系統(tǒng),雖然借鑒了“支奴干”的同步技術(shù),卻用了更先進的電傳控制,性能反而更優(yōu)。
50年過去了,那架“支奴干”早已不再是“未完成的遺憾”,而是我國航空工業(yè)“從跟跑到并跑”的見證。
它告訴我們:技術(shù)從來不是“仿出來”的,而是“干出來”的。
當年我們連發(fā)動機葉片都造不好,現(xiàn)在能自主研發(fā)渦軸 - 10。
當年連同步軸都搞不定,現(xiàn)在能造出直 - 20 這樣的“全能機型”。
如今,我國的直 - 10、直 - 20 已經(jīng)出口到非洲、東南亞,用實力打破了“中國造不出先進直升機”的偏見。
或許未來某一天,我們會造出比“支奴干”更厲害的重型直升機,但我們永遠不會忘記:正是這架“50年沒仿成”的美國直升機,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“成長課”。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.