現在美國滿世界賣F35,就不怕F135發動機的技術外洩嗎?

心之貌人之形


既然他敢賣自然不怕洩漏,短時間內根本沒有人仿製出來。還有個問題,他滿世界賣不假,但都是盟友,你見他賣給俄羅斯和中國了?除了F35之外F16也是很暢銷的戰鬥機,如果他怕壓根就不會出售。下圖為F35使用國家

F135發動機分為三個子型號:F135-PW-100(F-35A)、F135-PW-400(F-35C)、F135-PW-600(F-35B),下圖為F135-PW-600,可以看到向下的發動機噴口和前端的升力風扇。

F135發動機由美國普惠公司研製(不是造電腦的惠普),是世界上現役推力最大的小涵道渦扇發動機,推力12.5噸,加力推力為19.5噸。由於該發動機空重只有1.7噸,所以推重比達到逆天的11.467。而F135的增推型推力進一步提升至20.4噸,成為世界上第一款推力超過20噸戰鬥機發動機。得益於F135發動機的強大推力,F35的最大起飛重量達到31噸,這個不起眼的小傢伙可以稱得上重型戰鬥/攻擊機。與之形成對比的就是雙發的F-18E/F“超級大黃蜂”最大起飛重量29.8噸,所使用的F414發動機單臺加力推力9.98噸,推重比9.1。

對比於世界其他的現役主流發動機:F119-PW-100加力推力15.8噸,推重比9(F-22)、F-110加力推力14.2噸,推重比7.74(F-14、F-15、F-16E/F)、AL-31F加力推力12.3噸,推重比7.9(Su-27、Su-30、早期殲-10、殲-11)、WS10B加力推力14噸,推重比8.5(殲10、殲20)。還有個關鍵性問題,就是壽命,F135發動機的全壽命已經達到8000小時(還有數據表明為13000小時),可保障在這方面更是擁有很大的優勢,而中俄系發動機壽命普遍在4000小時以下。

關於F135發動機的技術問題關鍵就在:材料、工藝、軟件、經驗,拋開軟件問題剩下的都是需要大量時間進行技術累積的。先說下材料問題,上面我們也提到了F135的推重比達到11.46,也就說整個發動機在儘量輕量化的情況下要做到這麼高的推力對材料是一個極大的考驗。特別是發動機葉片和噴管直接暴露在上千度高溫下工作,一方面是性能問題,另一方面是壽命問題,空有性能但是沒有壽命也是白搭,所以材料直接影響了發動機的性能。而材料就跟做菜一樣,用的料不同出來的結果是完全不同的,材料的元素種類、每種元素的佔比、每種元素在冶煉過程中加入的時間、材料冷卻方式都會影響最終材料的性能。但是這些東西只能靠你一點點去嘗試,別人不可能直接告訴你這個材料應該怎麼去做,甚至說即便別人告訴你配方了,你也不能做到完全複製。

再就是加工問題,特別是風扇/壓氣機葉片加工,可以說葉片加工的工作量佔到整個發動機的30%以上。而隨著不鏽鋼、鈦合金、高溫合金鋼這類材料的強度和其他性能的不斷提高,加工難度也是不斷增加的,一方面是精度另一方面是成型難度。目前的葉片主要是多軸數控加工、精密鑄造、精密鍛造、精密成型。而且葉片加工完成後還必須要進行表面處理。沒有精密的加工設備和加工工藝就算完全測繪、材料也到位也沒有用。

下面就是軟件,航空發動機可不是給一腳油就行,它裡面有一套航空發動機的飛控系統,這套系統其實也就是五常和以色列能做到“先進”。剩下那些國家根本做不出來,沒有配套的軟件發動機就發掘不出真正的性能,甚至油耗都控制不好。

最後就是經驗,仿製這個發動機要走多少彎路就取決於你之前有多少經驗,包括設計經驗、加工經驗。所以說,為什麼發動機這種東西被稱為“工業皇冠”,他涉及到的學科和工業門類實在是太多了,扔給你一臺發動機讓你拆了你看你還能不能還原回去,就算給你設計圖紙你都不一定能仿製出來,或者說這個發動機讓美國自己的通用公司去做都不一定能做出一模一樣的。所以美國怕什麼?他那些盟友除了少數幾個國家有先進的航空工業之外大部分都不具備這個實力,就算是英國羅羅仿製也沒法達到普惠的水平。

不過話又說話來,你要是有本事仿製出F135這個能力那你的水平絕對能爭奪全球第一,既然有這個能力了那你還仿製什麼?直接自己搞不就行了。


雛菊西瓜Peterpan


波音737扔中國快40年了,仿製的919發動機還要去國外買,黑鷹賣給我們也35年了,也是卡在發動機,就連LM2500那種船用的燃氣輪機,也10幾年了沒仿製出來,最後052D用2燃2柴,更何況F135那種逆天發動機?渦扇發動機原理我們懂,問題在於工藝和材料,懂的自然會,不會的就是造不出,幾十釐米長厚度5毫米不到的核心機葉片上,中間需要鏤空,還要打十幾個孔散熱,1700度左右的高溫而且推力那麼大轉速那麼高都不能變形,散熱要非常高效,稍微堆積一點熱量葉片就融化了,要用地球上最強而且最輕的材質,鈦都頂不住,要錸和鈦做主材,結合好幾種稀土,材料搞定了還有工藝,幾乎就是一次成型的東西,0.1毫米的誤差都不行,鈦錸合金的硬度非常大幾乎無法加工,每個葉片都是高科技的工藝品,而一臺發動機需要幾百上千的葉片。。。


黑山老妖37625003


這麼說吧,就算美國把F-135發動機圖紙公佈出來,這世上也沒幾個國家能仿製出來。
圖:F-135發動機

航空發動機被譽為工業皇冠上最閃亮的一顆明珠,可見其難度之高。目前能真正自產航空發動機的國家無非是那幾個工業強國,如美、俄、英、日、中等。要是說到高性能航空發動機,估計這裡面還得砍掉兩家。

高性能航空發動機涉及的技術難題很多。比如原理,工藝,材料,模具等方面都有非常嚴格的要求。比如,很多國家想要嘗試研製高性能航空發動機機,都因為材料技術不過關而以失敗告終。就拿航空發動機的渦輪葉片來說,由於發動機啟動會產生巨大的熱量,因此對葉片的耐高溫能力要求很高。如果渦輪葉片的耐高溫性能不過關,根本無法承受這麼高的溫度,也就意味著發動機根本正常工作。另外,對工藝的要求也很高,高超的加工工藝對提高航空發動機的質量以及壽命具有重要的作用。我們國產航發就是因為材料和加工技術不過關,導致發動機壽命比美俄差一大截。
圖:


F-135使用了世界上最先進的材料和工藝技術

而除了發動機本身製造困難之外,美國不怕洩露航空發動機技術的原因,就在於美國並不是誰都賣。美國出售F-35戰鬥機的對象主要是一些傳統盟國,而這其中很多是參與F-35研製的國家。我們都知道,F-35跟F-22“猛禽”不同,F-22屬於美國自研項目,而前者屬於國際合作項目。F-35原本就是一款基於國際合作開發的多用途隱形戰機,是西方國家著眼於未來戰爭需求,以各國出錢,美國負責研發模式,參考F-22先進技術而進行的一個戰鬥機研製項目。這些參與國,包括英法等歐洲國家,還有土耳其,以色列等中東西亞國家,以及日韓等東亞國家都是美國的傳統盟友。無論是在北約還是其它美日、美韓同盟關係中,美國都是主導者,美國自然不會擔心他們會洩露機密。
圖:美製F-35隱形戰機

另外,最重要的一點是,即使這些國家得到了F-35,接觸到了F-135航空發動機等核心部件,但並不意味著這些國家就能接觸到核心技術。即使F-35戰機到了這些國家服役,甚至由其自己組裝,如日本,但出現重大的技術問題,還是需要美國方面來解決。這是因為核心技術才是搖錢樹,美國對核心技術一向護的很嚴。再者,在出售這些F-35時,美國就已經跟各國簽訂了不能向他國洩露有關技術的協議,否則將面臨高額的罰金,甚者美國將因此而終止今後與其合作的可能性。沒有哪個國家願意冒著得罪美國的風險去洩露有關技術資料。

圖:F-35B短距起飛/垂直降落型戰機在航母上停靠


兵者詭道也


發動機不是自行車,發動機不是一堆鋼鐵的堆砌,它涉及各行各業,是對一個國家綜合工業實力的考量。有些國家就算給你圖紙,你也可能無法“按圖施工”。

我國“玉龍”發動機大家都不陌生吧,項目立項26年!突破技術革新200多項,技術專利127項,試飛和測試科目是其他仿製發動機的4到16倍之多!想想吧,研究一款發動機需要多大的付出。

我國於1984年購買美國S-70黑鷹直升機,發動機為T700。但直到今天,S-70仍是解放軍所擁有的高原性能最優秀的直升機。歷經30多年,國產直升飛機發動機仍然沒有可以超越黑鷹發動機的。通用電氣自己也承認,T700的成功得益於通用電氣每年多達10億美元的技術攻關投入,另外就是數百萬飛行小時的數據積累。哪怕在早期問題再多, 經過多次磨合後,T700仍然成就了一款絕對可靠而且經典的發動機。所以,發動機不僅僅是一個單獨的個體!

打個比方,不知道諸位在校時,是不是班裡的第一名,反正我不是。那時,我就拉著我們班的第一名,不會的題他都給我講,包括考試技巧。但最後我還是考不過他,因為這麼多門課,他每一門都很優秀!!說到這裡,應該明白了吧,發動機不僅僅是發動機。


小人物的大時代


全球能生氣高性能發動機的就那麼幾家公司,美國的通用動力,普惠公司,英國的羅·羅公司,俄羅斯的土星等等廖廖無幾的幾家公司,航空發動機代表的是航空工業的最高科技,不是每個國家都能模仿的,可以說目前能夠完全模仿F135發動機的只有俄羅斯。


也許軍迷可能會忿忿不平,難道中國就不能模仿嗎?答案是不能,就是能逆向研究模仿,要造出來基本上是20年後的事了,中國目前通過購買俄羅斯戰鬥機逆向工程模仿俄羅斯發動機就是這樣,20年模仿出來跟原裝產品差距都很大,這兩年還在大量進口俄羅斯發動機呢?


現在就是有機會模仿F135發動機,不知道要到什麼時候能模仿出來,而且俄羅斯發動機和美國發動機設計理念不同,比如像F135發動機,壽命高達12000個小時左右,而俄羅斯生產的AL-41F也就6000小時左右,中國模仿的發電機壽命更低,所以說那種高科技就是給你模仿,你也吃不透它的技術。

比如說汽車發動機吧,中國早在50年代基本上就能模仿生產,但是到現在也沒有生產出性能媲美歐美的汽車發動機,基本上還是靠進口,要模仿航空發動機難得更大了,所以美國基本上不用擔心F135發動機洩密的事。

要說擔心,它最擔心的其實是俄羅斯,俄羅斯才有那個能力,但是能拿到F-35戰鬥機的國家,基本上都是美國的親密盟友,俄羅斯想竊密的話除非偷到一架F-35戰鬥機,那個可能性幾乎沒有,所以美國根本不用擔心洩密的事。


天行健8地勢坤8


最通俗的說法就是,飛機發動機不是鐵皮罐頭,不是你看到他的樣子就知道他是怎麼造出來的。

1,材料成分不知道白搭。

發動機裡面的各個部件材料各不相同,有的地方用高溫合金,有的地方用鈦合金,有的地方則是用普通的鋼,就算是同一類材料,具體的標號也是不一樣的,而且不要看那麼一點點的差別,但是真正用起來是失之毫釐差之千里。

那有人說了,拿出來分析一下、知道是什麼成分不就好了嗎?這個技術是有的,但是就好比一道菜告訴你是10%的糖、75%的蛋白質還有15%的脂肪你也做不出來一樣味道的菜一樣,光知道成分也是不夠的,因為一種先進材料想要製造出來,生產過程是非常複雜的,中間的控制過程你不知道也是白搭。

所以即便你把發動機拆開來,每個零件都能拿在手裡,但是不知道具體的材料成分、製造出來相應的材料,是沒用的。

↑航空發動機中使用的鈦合金整體葉盤結構↑

2,加工工藝不知道白搭。

加工工藝這個東西說起來就很複雜了,簡單說吧,就是工業產品中的零件畢竟不是橡皮泥做的,不是說你想怎麼捏就怎麼捏,一堆材料你要有不同的加工方法讓零件達到符合你要求的狀態,這個就是加工工藝。

最簡單的,滯造刀具的時候最後有一道工藝叫做淬火,這個就是比較典型的加工工藝,選用的淬火的液體不同、時間不同、手法不同,都是很有講究的,稍微差一點兒造出來的東西就是差的很多的。

↑準備進行工藝處理的工業零件↑

這個東西也是你光有零件看不出來的,所以別人不怕你偷走。

3,裝配工藝不知道白搭。

兩個零件怎麼裝起來?很多人可能想的很簡單,用螺絲一擰,用膠水一粘不就好了嗎?

但實際上中的航空發動機肯定是不可能這樣的。

↑軸承怎麼套到軸上的?↑

最簡單的,一個軸承套在一個軸上,怎麼讓軸承不亂動?有一種方法就是軸承實際上比軸小一圈兒,軸承就像一個橡皮筋一樣箍在軸上,這樣就不會亂動了。但是這樣就有一個問題,怎麼裝上去?最直接的方法就是給軸承加熱、給軸降溫,然後熱脹冷縮之後趕緊裝上去,等兩個溫度恢復之後軸承就裝緊了。

↑加熱中的軸承↑

上面這個問題看似是解決了,但是其實還有一個更大的問題,那就是:軸承和軸之間多緊合適?要知道,如果稍微松一點兒兩個零件之間就容易脫落;如果稍微緊一點兒,就容易箍太緊把軸承或者軸給搞壞。包括一堆螺栓,你先擰哪個,後擰哪個,最後的結果也是完全不一樣的。

所以裝配這個事情也是非常關鍵的,你如果稍微搞不好造出來的東西也是兩碼事。

4,最關鍵的是,你不知道人家為什麼這麼設計。

有一個成語叫做東施效顰,就是別人怎麼做你就怎麼做,但是你不知道別人為什麼這麼做,反而最後做不好。

航空發動機作為一種超級精密的設備,尤其如此。前面也說了,失之毫釐差之千里,如果你不知道別人為什麼這麼設計、為什麼這麼生產、為什麼這麼裝配,那麼你只要做一點點更改,結果都是災難性的。

中國的航空發動機在仿製的道路上也出過這樣的事情,就是你必須要完完全全按照原來的圖紙生產、加工、裝配,稍微差一點兒都不行,一度是改哪兒哪兒出問題。所以這就相當於被別人卡住了脖子,別人就給你這個型號的發動機,你一點兒進步都不會有。

也就是說,就算你能夠拿到所有的材料參數、加工工藝、裝配工藝,你依然不知道怎麼設計發動機,最後只能夠跟著別人屁股後頭,看別人臉色行事。而你想要吃透裡面的設計技術,其中的困難也完全不亞於重新研發一款發動機。

因此,網上總能夠看到各種各樣先進發動機的圖紙,但是你放心,一般的國家,就算你有發動機的實物,美國依舊不會擔心你有能力仿製、甚至於設計出更先進的發動機。

↑F35的發動機的結構圖↑

5,當然,拆開看一下還是有好處的。

如果你真的有一臺發動機,拆開看一下也是有好處的。不拆白不拆。

最典型的,就是GE90發動機的葉片:

↑GE90發動機和它的風扇葉片↑

我們可以看到,黑的地方是碳纖維,銀色的地方是鈦合金的包邊,所以正常人看到之後都覺得葉片的三個邊只有前面的那個邊才是裝了鈦合金的包邊的。但是實際上是美國人耍了一個心眼,因為這個葉片三個邊都是包了鈦合金的,只是有兩個邊重新塗了塗料,讓你看不出來而已。

↑真正的GE90發動機葉片是這樣的↑

所以,有的機會就拆拆看吧,沒準發現比較好玩兒的東西呢?


SilentTurbine


這就相當於進口英特爾的處理器芯片,全球每年多少國家進口這種芯片,然而有多少國家能仿製英特爾芯片,除去知識產權和專利之外,一個最重要的原因就是你沒有設備能製造。

所以說,市場上不存在山寨英特爾的處理器芯片,因為做不到。

以此類比,F35發動機技術是一個龐大的系統性工程,其中最重要的是材料,其中不同原料的配比是難以研究出來的。

還有最最重要的是加工設備,就如同處理器芯片光刻機一樣。

這種設備只有一臺或幾臺。

或許原理大家都知道,甚至這種設備的具體數據我們都知道,我們也無法制造完全一樣的設備出來。

就如同給你個捲尺去量一個材料的精確數值,精確到納米,你能做到嗎?

道理就是這個道理。


我是八年級


F135發動機是目前世界上性能最先進的軍用飛機發動機。目前全球除了普惠、通用公司外,只有英國羅爾斯.羅伊斯公司可以生產這樣高性能噴氣發動機,俄羅斯發動機性能雖然不錯,但無論推重比還是使用壽命都無法與之相比。


飛機噴氣式發動機生產號稱“工業皇冠上的明珠”,雖然基本原理簡單,但實際上設計製造起來十分複雜。目前全世界能獨立研製發動機的國家只有美國、英國、法國、俄羅斯、中國區區幾個國家,且只有英國和美國能設計製造一流的發動機。

生產發動機主要困難在於設計、材料、工藝。

首先在於設計。一款推重比高,設計優秀的發動機,需要強大的設計能力和豐富的經驗積累,沒有悠久的航發研製經驗,是很難設計出好產品的。我國早期曾經逆向生產英國的航空發動機,就是把別人的拆開,逐個模仿生產零件再組合。早期噴氣發動機性能並不高,勉強可以用。但後來想提升性能時,發現根本改不了。現代噴氣機進氣渦輪葉片上有許多小孔,是用來冷卻的,這些小孔看似簡單,但奧秘在於,小孔間的距離和排列會影響到發動機的運轉,這種數據需要無數次試驗才能得到,根本不是模仿能解決的。



再次是材料。噴氣發動機渦輪葉片和軸長時間高溫高壓工作,且每分鐘高達幾萬轉的轉速,產生極大的離心力,需要耐高溫、韌性強、重量輕的材料,目前天然金屬根本達不到這一條件,只能用添加“錸”等稀有元素的合金材料,並經過複雜的工藝生產。我國在經歷了仿製失敗後,下決心自行研製,也才剛剛成功。




再次是生產工藝,航空發動機生產除了設計和材料外,精良的加工工藝和負責任的“匠心精神”也是必不可少的。這就需要一國具備強大的工業基礎,所以能生產噴氣發動機的都是製造業強國。


華哥雜談


很多人一說起發動機就是隻知道罵!完全不考慮中國國家實力和技術發展的時間曲線。黑鷹引進時是80年代,,一般人的月工資才40來塊!以當時60年代的平均技術水平(這還是高估了)哪裡有資金和技術去仿製。大推力渦扇發動機是從蘇-27引進才開始接觸的,但同時美國已經把F-119和F-120裝機試飛了。當時中國量產的發動機只有50年代水平的渦噴!怎麼可能一下就搞出80年代的大推?況且中國90年代初連100億外匯都拿不出來,就算有人賣都消化不了。可以說到2000年後中國才逐漸完善自身的工業體系具備了製造先進發動機的能力,同時也具備了相應的財力來支撐技術發展。目前達到美國90年代水平的渦扇-15快出來了,但美國更先進的推比20以上的核心機也差不多了,現在就看美國能不能拿出錢💰來再次超越(現在看沒這個錢了)。總之超越的機會是有的但要放到20年的時間段了。


危笑刺容


既然敢買,就不怕你仿製原因如下。

1、飛機零部件非常多,要仿製必然要進行拆卸,發動機內零部件及其多而且複雜,光是拆裝這一件事就會耗費大量人力物力。

2、即使一個個零部件都拆下來了,那還需要測量,如果是螺絲釘這種還好說,要是那種內部全是各種通路的零件就很難進行測量了,而且認為測量會有誤差,雖然可以精度很高,但是測量過程極其的繁瑣耗時,可以說是一項浩大的工程。



3、即使測量完成了,發動機的材料屬性也是未知的,為了耐高溫和穩定,發動機的材料都是特製的,一種材料裡可能含有上百種微量元素,這些元素量很少,但是對發動機性能卻起著至關重要的作用,光材料這一點就很難進行仿製。


4、以上即使都完成了,材料還需要車床加工,而這種高精密的車床外國一般都是不會出售的,所以說即使你測量材料什麼都就位了,想把零件車到指定精度也很難,因為你的車床沒有那個精度,還要費力去研究車床,這又是一項浩大的工程,甚至不比仿製發動機簡單。

綜上所述,想要仿製發動機難度可以說非常大,投入的人力物力甚至可以和研發發動機相媲美了。因而他們也不怕你仿製,因為仿製成本太高,還不如投入資金去搞研發呢。


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