现在美国满世界卖F35,就不怕F135发动机的技术外泄吗?

心之貌人之形


F35

F35B的发动机

其实现代的航发其科技水平尤其是模块化制造集成化处理的能力非常高,并不是简单的我买过来就可以反向复制的,有很多朋友说其材料是关键,这不可否认,毕竟航空发动机数以工业皇冠上的明珠,其涉及到了很多的材料学科,笔者不是学材料的,所知也有限,也就不从这个角度来探讨了。

F-35

笔者要说的是,中国在很长时间内都在发动机这一领域是极大的短板,这是客观存在的事实,那么试想一下,以中国这样的科研实力去反向研究仿制都如此困难,更何况即使买了F35的国家,其本身就不具备这样的科研能力,又如何去仿制呢?即便一些技术能够得以突破,但要知道的是,发动机涉及的学科繁杂,并不是单项技术的突破就可以带动全部的技术突破的。不过还是要提到前面所说的材料科学,这是一门及其复杂的学科,材料的制备、火候的把控、工艺的要求很多很多要不断反复实验的项目,并不是一撮而就的事情。


长安小师爷


最通俗的说法就是,飞机发动机不是铁皮罐头,不是你看到他的样子就知道他是怎么造出来的。

1,材料成分不知道白搭。

发动机里面的各个部件材料各不相同,有的地方用高温合金,有的地方用钛合金,有的地方则是用普通的钢,就算是同一类材料,具体的标号也是不一样的,而且不要看那么一点点的差别,但是真正用起来是失之毫厘差之千里。

那有人说了,拿出来分析一下、知道是什么成分不就好了吗?这个技术是有的,但是就好比一道菜告诉你是10%的糖、75%的蛋白质还有15%的脂肪你也做不出来一样味道的菜一样,光知道成分也是不够的,因为一种先进材料想要制造出来,生产过程是非常复杂的,中间的控制过程你不知道也是白搭。

所以即便你把发动机拆开来,每个零件都能拿在手里,但是不知道具体的材料成分、制造出来相应的材料,是没用的。

↑航空发动机中使用的钛合金整体叶盘结构↑

2,加工工艺不知道白搭。

加工工艺这个东西说起来就很复杂了,简单说吧,就是工业产品中的零件毕竟不是橡皮泥做的,不是说你想怎么捏就怎么捏,一堆材料你要有不同的加工方法让零件达到符合你要求的状态,这个就是加工工艺。

最简单的,滞造刀具的时候最后有一道工艺叫做淬火,这个就是比较典型的加工工艺,选用的淬火的液体不同、时间不同、手法不同,都是很有讲究的,稍微差一点儿造出来的东西就是差的很多的。

↑准备进行工艺处理的工业零件↑

这个东西也是你光有零件看不出来的,所以别人不怕你偷走。

3,装配工艺不知道白搭。

两个零件怎么装起来?很多人可能想的很简单,用螺丝一拧,用胶水一粘不就好了吗?

但实际上中的航空发动机肯定是不可能这样的。

↑轴承怎么套到轴上的?↑

最简单的,一个轴承套在一个轴上,怎么让轴承不乱动?有一种方法就是轴承实际上比轴小一圈儿,轴承就像一个橡皮筋一样箍在轴上,这样就不会乱动了。但是这样就有一个问题,怎么装上去?最直接的方法就是给轴承加热、给轴降温,然后热胀冷缩之后赶紧装上去,等两个温度恢复之后轴承就装紧了。

↑加热中的轴承↑

上面这个问题看似是解决了,但是其实还有一个更大的问题,那就是:轴承和轴之间多紧合适?要知道,如果稍微松一点儿两个零件之间就容易脱落;如果稍微紧一点儿,就容易箍太紧把轴承或者轴给搞坏。包括一堆螺栓,你先拧哪个,后拧哪个,最后的结果也是完全不一样的。

所以装配这个事情也是非常关键的,你如果稍微搞不好造出来的东西也是两码事。

4,最关键的是,你不知道人家为什么这么设计。

有一个成语叫做东施效颦,就是别人怎么做你就怎么做,但是你不知道别人为什么这么做,反而最后做不好。

航空发动机作为一种超级精密的设备,尤其如此。前面也说了,失之毫厘差之千里,如果你不知道别人为什么这么设计、为什么这么生产、为什么这么装配,那么你只要做一点点更改,结果都是灾难性的。

中国的航空发动机在仿制的道路上也出过这样的事情,就是你必须要完完全全按照原来的图纸生产、加工、装配,稍微差一点儿都不行,一度是改哪儿哪儿出问题。所以这就相当于被别人卡住了脖子,别人就给你这个型号的发动机,你一点儿进步都不会有。

也就是说,就算你能够拿到所有的材料参数、加工工艺、装配工艺,你依然不知道怎么设计发动机,最后只能够跟着别人屁股后头,看别人脸色行事。而你想要吃透里面的设计技术,其中的困难也完全不亚于重新研发一款发动机。

因此,网上总能够看到各种各样先进发动机的图纸,但是你放心,一般的国家,就算你有发动机的实物,美国依旧不会担心你有能力仿制、甚至于设计出更先进的发动机。

↑F35的发动机的结构图↑

5,当然,拆开看一下还是有好处的。

如果你真的有一台发动机,拆开看一下也是有好处的。不拆白不拆。

最典型的,就是GE90发动机的叶片:

↑GE90发动机和它的风扇叶片↑

我们可以看到,黑的地方是碳纤维,银色的地方是钛合金的包边,所以正常人看到之后都觉得叶片的三个边只有前面的那个边才是装了钛合金的包边的。但是实际上是美国人耍了一个心眼,因为这个叶片三个边都是包了钛合金的,只是有两个边重新涂了涂料,让你看不出来而已。

↑真正的GE90发动机叶片是这样的↑

所以,有的机会就拆拆看吧,没准发现比较好玩儿的东西呢?


SilentTurbine


图注:F135发动机

首先,能从美国买到F-35战斗机的都是美国的所谓亲密盟友(其实就是小弟),在政治、经济、军事等方面都或多或少地依赖美国,美国对这些国家和地区的影响力很强,美国对其不敢说完全放心,但至少这些国家不会主动去扩散技术。

其次,F-135发动机作为目前世界上最先进的航空发动机之一(甚至可以去掉之一),其技术不是你想学就能学会的。涡扇发动机的原理谁都知道,结构也不是很复杂,但能造出来大推力军用涡扇发动机的国家加起来不到一掌之数。

就说F-135发动机,大家都知道其基本尺寸数据,也知道是由3级风扇、6级高压压气机、带有气动喷嘴、浮壁式火焰筒的环形燃烧室、单级高压涡轮、高压涡轮转向相反的单级低压涡轮和燃烧室等部件组成,说起来与别的涡扇发动机也没太大区别,但里面的门道可就深了。

图注:F135发动机的风扇叶片

其实,就算美国把F-135发动机图纸公布出来,也没几个国家能仿制出来。材料和制造工艺就达不到,比如该发动机的6级高压压气机单元,全部采用整体叶盘,但材料却分为两种,分别使用了钛合金和镍基超级合金,为什么要这么做?超级合金的材料配比是什么?而且为进一步提高涡轮叶片的抗高温能力,叶片加了一层隔热涂层,这个涂层材料也是核心机密,没有这个涂层,燃气温度就上不去,发动机效率也就不行。

最重要的是,现有的几个能够研制军用大推力涡扇发动机的机构,基本上都有自己的一套设计方法、材料研制、制造工艺和经验,耗费巨资研制的核心机是要支撑一代甚至两代发动机的,等闲不会改弦更张。


兵工科技


这有啥害怕的,美国又不是第一次卖飞机,发动机更不是卖了就泄密。在没有F-35战斗机和F-135发动机之前,美国一直在卖F-15、F-16、F/A-18,都卖了几十年了,相应的F110、F100、F404、F414这些发动机也是跟着这些战斗机大量出口,但是到现在也没见谁造出来同样的发动机。

航空发动机是一个国家工业实力的典型代表之一,是工业王冠上最亮的明珠。没有强大的工业能力,技术积累,经验以及对航空发动机原理的深刻了解,就是拆上很多发动机,也还是仿不出来。说句难听话,拆了能否按原样装回去都不一定。即便把图纸给你,你也不一定能造出来。

航空发动机不只是材料和工艺,涉及的技术领域很多,比如说涵道为什么要这样设计,风扇为什么要设计成这么几级,没有基础科学的深入研究根本就搞不懂。看看别人的发动机,你只能知道人家是这样设计,但是你无从了解人家为什么这样设计,这就是“知其然而不知其所以然”,而世界上绝大多数国家连知其然都达不到。

一些国家在制造发动机时也采用的是同样材料,可是发动机寿命就是无法和美国、英国等西方国家相比。现在西方发动机的使用寿命可以达到1万小时以上,可是其他国家的发动机使用寿命只能达到2000到4000小时。这里面的原理、工艺、机具、模具等等窍门多了去,可是美国不会告诉你。

航空发动机说到底还是要自己弄明白,有时候想快反而更慢,想越过的环节还得从头来补。美国做了这么多年航发,对航发是咋回事是很清楚的,所以它根本不担心航发技术泄密。(S)


联合防务


既然敢买,就不怕你仿制原因如下。

1、飞机零部件非常多,要仿制必然要进行拆卸,发动机内零部件及其多而且复杂,光是拆装这一件事就会耗费大量人力物力。

2、即使一个个零部件都拆下来了,那还需要测量,如果是螺丝钉这种还好说,要是那种内部全是各种通路的零件就很难进行测量了,而且认为测量会有误差,虽然可以精度很高,但是测量过程极其的繁琐耗时,可以说是一项浩大的工程。



3、即使测量完成了,发动机的材料属性也是未知的,为了耐高温和稳定,发动机的材料都是特制的,一种材料里可能含有上百种微量元素,这些元素量很少,但是对发动机性能却起着至关重要的作用,光材料这一点就很难进行仿制。


4、以上即使都完成了,材料还需要车床加工,而这种高精密的车床外国一般都是不会出售的,所以说即使你测量材料什么都就位了,想把零件车到指定精度也很难,因为你的车床没有那个精度,还要费力去研究车床,这又是一项浩大的工程,甚至不比仿制发动机简单。

综上所述,想要仿制发动机难度可以说非常大,投入的人力物力甚至可以和研发发动机相媲美了。因而他们也不怕你仿制,因为仿制成本太高,还不如投入资金去搞研发呢。


厚颜无耻的徒徒


这么说吧,就算美国把F-135发动机图纸公布出来,这世上也没几个国家能仿制出来。
图:F-135发动机

航空发动机被誉为工业皇冠上最闪亮的一颗明珠,可见其难度之高。目前能真正自产航空发动机的国家无非是那几个工业强国,如美、俄、英、日、中等。要是说到高性能航空发动机,估计这里面还得砍掉两家。

高性能航空发动机涉及的技术难题很多。比如原理,工艺,材料,模具等方面都有非常严格的要求。比如,很多国家想要尝试研制高性能航空发动机机,都因为材料技术不过关而以失败告终。就拿航空发动机的涡轮叶片来说,由于发动机启动会产生巨大的热量,因此对叶片的耐高温能力要求很高。如果涡轮叶片的耐高温性能不过关,根本无法承受这么高的温度,也就意味着发动机根本正常工作。另外,对工艺的要求也很高,高超的加工工艺对提高航空发动机的质量以及寿命具有重要的作用。我们国产航发就是因为材料和加工技术不过关,导致发动机寿命比美俄差一大截。
图:


F-135使用了世界上最先进的材料和工艺技术

而除了发动机本身制造困难之外,美国不怕泄露航空发动机技术的原因,就在于美国并不是谁都卖。美国出售F-35战斗机的对象主要是一些传统盟国,而这其中很多是参与F-35研制的国家。我们都知道,F-35跟F-22“猛禽”不同,F-22属于美国自研项目,而前者属于国际合作项目。F-35原本就是一款基于国际合作开发的多用途隐形战机,是西方国家着眼于未来战争需求,以各国出钱,美国负责研发模式,参考F-22先进技术而进行的一个战斗机研制项目。这些参与国,包括英法等欧洲国家,还有土耳其,以色列等中东西亚国家,以及日韩等东亚国家都是美国的传统盟友。无论是在北约还是其它美日、美韩同盟关系中,美国都是主导者,美国自然不会担心他们会泄露机密。
图:美制F-35隐形战机

另外,最重要的一点是,即使这些国家得到了F-35,接触到了F-135航空发动机等核心部件,但并不意味着这些国家就能接触到核心技术。即使F-35战机到了这些国家服役,甚至由其自己组装,如日本,但出现重大的技术问题,还是需要美国方面来解决。这是因为核心技术才是摇钱树,美国对核心技术一向护的很严。再者,在出售这些F-35时,美国就已经跟各国签订了不能向他国泄露有关技术的协议,否则将面临高额的罚金,甚者美国将因此而终止今后与其合作的可能性。没有哪个国家愿意冒着得罪美国的风险去泄露有关技术资料。

图:F-35B短距起飞/垂直降落型战机在航母上停靠


兵者诡道也


F-35战斗机面向多国销售及是否会造成发动机技术外泄,我们可以一分为二来解答。首先,F-35要向多国销售是有一定客观原因和战略目的。

首先,F-35战斗机作为联合攻击机项目,统一了空军、海军、陆战队的机型要求,在一种飞机上研制A.B.C三个型号,这必然是一项庞大的研制计划,无论是技术方面还是经费方面,即使是美国都难以承受,所以就有了英国、意大利、荷兰、加拿大、土耳其、澳大利亚、以色列和新加坡的参与。这些国家就是出钱出力,项目的主导权仍在美国手里。即使这些美国盟友出钱出力,但根据自身实力的强弱也被分为三六九等。英国在这些国家里,自然是技术和经济最强大的,被列为一类伙伴,意大利和荷兰是二类伙伴,加土澳是三类伙伴,三类伙伴基本就不用参与研制了,比如土耳其就是分个组装的活,交点研发经费,以后可以买F-35。以色列和新加坡则只需出研发费即可。所以这些国家,美国当然得卖飞机给他们。

其次,美国销售F-35的对象除了印度这个潜在客户外,都是其盟友,而该战机研制的初衷就有联合攻击和联合作战的意思。一旦美国及其盟友全部装备F-35之后,该机的联合与协同作战能力将产生巨大效能,其整体效能来自于“空中作战云”机群效应,同一片战区的所有F-35将共享一份通用作战图,共享信息,共享数据,大机群协同进攻-防御,做到互为耳目,互为盾剑。虽然现在北约和西方国家的武器标准逐步统一化,但是目前仍存在数据传输、电子信息共享方面的一些障碍,若全部装备F-35隐身战斗机则不会存在谢谢问题。

最后,美国大量出口F-35战斗机的目的,就是彻底瓦解欧洲国家的战斗机研制能力。美国一心想把欧洲完全绑在自己身边,而欧洲却一直有心拜托对美国的防务依赖。现在欧洲也只有法国具备独立研制先进战斗机的完整工业链,法国恰恰也没参与F-35项目。一旦在欧洲形成F-35战斗机的规模化采购,可能会导致在未来20年不会有欧洲国家考虑研发生产新的有人战斗机。例如曾有心研制隐身战斗机的德国、英国以及亚洲的日本和韩国,基本上研发项目都已经停滞。曾有英国专家悲哀地宣称,F-35“闪电”隐身战斗机象征着美国在军机研制领悟的霸权登峰造极,购买F-35的发达国家都放弃了独立研发的能力,将自身航空工业捆绑在美国身上重新布局,实际是完全将空中防务主动权交给美国。其实这一点,正是美国大量出口F35战机的最大目标,当F-35成为国际战斗机时,欧洲的阵风、台风、鹰狮战斗机都将被边缘化。

至于问题的第二点,F-135发动机技术外泄问题,这个可能根本就不会发生。首先,航空发动机是一个需要大量科技投入和资金投入的领悟,不可能一蹴而就,也不会因为买到一两台成品就可以完全仿制,即使搞清楚其设计思路和原理,加工制造、工艺保证和材料应用都是短时间无法逾越的难关。否则装备美制战机的西方国家那么多,也没有哪个国家研制成功最顶尖的航空发动机。这里面英国的罗·罗公司本身就是顶级发动机研制厂家,法国的斯奈克玛通过与美国通用的合作也成为一家非常先进的发动机制造商,但是以法国的深厚技术积累和优良的获取技术环境,仍与通用、普惠、罗罗有一定差距。瑞典对军用飞机发动机也有一定的研制能力,但更多还是根据美国的技术许可生产。其他国家例如日本、德国、西班牙等在军用飞机发动机领域名不见经传,更不可能获得研制F135发动机的实力。有能力根据F135进行研究制造的只有俄罗斯和中国,但是不会获得F-35战机。至于印度,虽然有可能购买F-35,但是工业基础太落后,没有能力进行研究制造其发动机。


卫青点兵


肯定不怕,既然敢卖,就说明并不怕你仿制。先进的东西给你,你都看不懂,别说仿制了。

首先,并没有多余的发动机供别国研究使用,F35的出售方式都是裸机出售,并不包含配件、维修服务、战斗机使用的导弹,和备用的发动机。一架飞机只配一台发动机,一旦出了问题,只有另花钱请美国人过来修理。如果发动机坏了,也必须把旧的拿回去才给换新的来,从始至终,发动机只有一台装在飞机上,所以不存在有多余的发动机泄漏给其他国家。




美国在出售f35时肯定也考虑过技术外泄的风险,在与采购国签署合同时,必然附加了很苛刻的条款,用来约束这一行为。对f35使用的发动机的管理肯定更为严格,从源头上基本已经杜绝了发动机的失控。

第二,f35战斗机和f135发动机采用的是更为先进的视情维修模式,其中关于发动机最重要的是健康管理系统。美国普惠公司将直接掌握全球f135发动机的使用状况以及健康状况,其他国家可以说只有使用的份,并没有管理的份,发动机能不能使用都由美国说了算。发动机一旦因为故障锁死,也必须由美国人用软件清除故障解锁,以现在的技术手段,远程锁死发动机,根本就不是一件难事,美国人会不会在发动机上开了后门,这就不得而知了。



世界上有能力进行发动机研究的国家,掰着指头也能数过来。除了美国的铁杆盟友,英国的罗尔斯-罗伊斯公司之外。也就中国和俄罗斯可以进行发动机的研制和制造,说的直白一点,只有中国和俄罗斯对美国的发动机技术感兴趣,其他国家拿到之后也没有用,他们根本没有能力进行仿制。

航空发动机号称是“工业之花”,是工业最精尖的集成,没有强大的工业实力,根本不可能在此领域有所发展。不论从冶金、材料、热处理还是空气动力学来讲,又有顶尖的科技水平和科研实力,想仿制简直比登天还难。

我国上世纪曾从英国引进“斯贝”发动机的全套技术和生产工艺,由英国人手把手的进行带教,硬是花了20年才完成了国产化。我上学的时候老师还告诉我最关键的叶片热处理工艺还是掌握在英国人的手里,国产的叶片即使是一模一样也达不到英国人热处理后的使用寿命。

上世纪80年代引进美国cfm56核心机进行仿制,直到最近涡扇10才达到使用要求,开始逐步替换俄罗斯al31发动机。即使中国得到美国的f135发动机,不花个一二十年也别想研究明白。



图F135真是让人流口水

再说了,美国也不是全世界卖f35,不是和美国穿一条裤子的国家美国压根就不卖,到现在为止也就十个国家有资格买,美国防自己人都跟防贼一样,也只有英国得到了查看飞机代码和图纸的权利。其他国家连看都不给看。

像飞机和发动机领域,没有别的捷径,也买不来成果,只有靠自己的努力,一步一个脚印的踏踏实实钻研才能有成果,要不然早晚要补课。

顺便黑一下印度,掏了几十亿美金和俄罗斯一起搞T50,俄罗斯连办公室都不让印度人进,想找捷径那是做梦,我们还是得踏实自己干。


胡侃军事


F35战斗机,是美国洛克希德·马丁公司负责研发的一款第五代隐形战机,但是参与这架隐身战机研发工作的国家实际上多达十个,也就是说其技术架构本身就有一定的开放性,至少F35卖给这些技术参与国,是没有多大问题的。而F135发动机本身是普惠等集团的产品,在签署安全协议及基于商业机密诉求的条件下,出现泄密的可能性不大。

而如果是卖出去的F35战斗机,其本身配带的发动机及备用发动机,也是需要以资金为交易成本的。所以购买F35战斗机的客户,一般也不会主动去拆了F35研究其引擎系统。因为F35战斗机本身就造价高昂,发动机设计为了确保机密,同时也是为了保障飞行安全,一般都是封得很死的。如果要深入了解F135发动机的技术情况,那么必须拆解一批发动机,才可能有所收获,注意是一批,而不是一台而已。所以产生的成本会很大,而且也容易引起美国的警惕。

并且,技术外泄实际上只是一方面而已,纵然技术外泄了,这个世界上又有多少实体具备生产F135发动机的条件?航空发动机号为工业明珠,不仅仅是因为技术稀缺而已,事实上人员、资源、条件更加稀缺。俄罗斯也算是航空发动机技术大国,但是俄罗斯的航空发动机技术走了多少年?中国很早以前就从俄罗斯买到了发动机,也研究了很久,到今天为止也尚只算有点眉目而已。

最后一点,技术被仿造其实是早晚的事情,洛马和普惠都清楚这一点,但是倘若在F135之后,能够有更好的发动机被研发出来,那么即使再过几十年,F135的技术“桃李满天下”,也无伤大雅,因为那时候普惠可能已经有了更加先进的发动机。保持技术上的绝对领先地位,才是洛马和普惠们得以生存的终极奥义。


白虎堂


F135发动机是目前世界上性能最先进的军用飞机发动机。目前全球除了普惠、通用公司外,只有英国罗尔斯.罗伊斯公司可以生产这样高性能喷气发动机,俄罗斯发动机性能虽然不错,但无论推重比还是使用寿命都无法与之相比。

飞机喷气式发动机生产号称“工业皇冠上的明珠”,虽然基本原理简单,但实际上设计制造起来十分复杂。目前全世界能独立研制发动机的国家只有美国、英国、法国、俄罗斯、中国区区几个国家,且只有英国和美国能设计制造一流的发动机。



生产发动机主要困难在于设计、材料、工艺。

首先在于设计。一款推重比高,设计优秀的发动机,需要强大的设计能力和丰富的经验积累,没有悠久的航发研制经验,是很难设计出好产品的。我国早期曾经逆向生产英国的航空发动机,就是把别人的拆开,逐个模仿生产零件再组合。早期喷气发动机性能并不高,勉强可以用。但后来想提升性能时,发现根本改不了。现代喷气机进气涡轮叶片上有许多小孔,是用来冷却的,这些小孔看似简单,但奥秘在于,小孔间的距离和排列会影响到发动机的运转,这种数据需要无数次试验才能得到,根本不是模仿能解决的。



再次是材料。喷气发动机涡轮叶片和轴长时间高温高压工作,且每分钟高达几万转的转速,产生极大的离心力,需要耐高温、韧性强、重量轻的材料,目前天然金属根本达不到这一条件,只能用添加“铼”等稀有元素的合金材料,并经过复杂的工艺生产。我国在经历了仿制失败后,下决心自行研制,也才刚刚成功。




再次是生产工艺,航空发动机生产除了设计和材料外,精良的加工工艺和负责任的“匠心精神”也是必不可少的。这就需要一国具备强大的工业基础,所以能生产喷气发动机的都是制造业强国。


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