為何我國的航天火箭技術先進!飛機和汽車發動機方面卻落後呢?

2020-11-25 威話國際

閱讀本文前,請您先點關注!這樣您就可以繼續免費收到文章了,每天都有分享,完全是免費訂閱,請放心關注!

在空間領域取得輝煌成就的中國,已經進入了航天大國行列。但是,就其生產的產品和技術水平而言,中國並不算是一個航天大國,與航天強國相比還有一定差距。中國的航天事業60年來取得了哪些成就?(一)成功發射十艘神舟飛船、天宮一號衛星、天宮二號空間實驗室,累計成功發射12次往返太空;(二)探月工程成功完成「繞」「落」目標;(三)北鬥衛星導航區域系統全面建成;(四)高解析度對地觀測系統在諸多領域填補了國內空白;(五)長徵系列運載火箭成功發射236次,現有火箭成功率達97.5%,成功發射各類衛星300多顆;(六)在軌道上發射170顆,初步建立了由「通、導、遙」三大衛星系統組成的國家民用空間基礎設施骨幹體系;(七)與30多個國家、空間機構和國際組織籤署了100多個合作協議,共完成了54次國際商業發射,向9個國家提供了12次搭載服務。從現實角度來看,我國在航天火箭發動機和戰機噴氣發動機等領域基本上算是「齊頭並進」,但都離世界先進水平還有很大差距。實際上!防務行業是高技術產業的聚集地,也是對先進材料的最大以來。

可以說,先進材料對國防裝備的發展起到了促進作用。為了保證其在高溫、高壓、高速等惡劣環境下仍能保持數千小時的工作時間,對航空發動機零部件的要求非常高,因此,無論是結構設計還是材料要求都是非常高的。中國的發動機在材料、結構和性能方面與世界先進水平仍有一定差距,導致了中國航空發動機的落後。可說空軍的水平可以由航空發動機來決定,體現了一個國家航空業的水平。軍方專家認為,中國應該向軍事大國學習,比如像美國這樣的國家,美國和工程隊在發動機材料、設計、氣體循環處理等方面都有深入的研究,美國某型號發動機從立項到生產完成的時間很短,美國的五角大樓每年都有大量的預研發動機立項,這也是美國發動機一年到頭持續發展的關鍵因素。確實,與現階段我國已成功發射多枚長徵5號運載火箭,執行包括火星探測、新一代載人飛船在內的重大航天發射任務相比,在軍用噴氣發動機領域,似乎過去了二十年,我們也只擁有了渦扇10系列這樣一款推力大、技術不高的渦扇發動機。因此在表面現象上總是給大家一種我國航天火箭發動機技術非常先進的感覺,而我們戰機用的發動機技術就沒有那麼先進了。

一九五六年十月,中國成立國防部五院,設八個研究室,院長錢學森。一九五七年十一月十六日至一九六四年十一月,成立國防部五院一分院,負責飛彈的總體、結構和引擎設計。中國運載火箭技術研究所的前身,也是目前中國最大的飛彈武器和運載火箭研究、設計、試製、試驗和生產基地。中國的汽車製造業經過60年的發展,雖然總體上有所提高,但在發動機技術方面仍不夠成熟,而中國的火箭技術在全球航天領域取得了數一數二的成就,沒有任何名次,但在這一領域中,中美俄的差距就更小了。現在的問題是,我們能造出好的火箭,為什麼汽車引擎做不好呢?先談一下航空發動機!例如,火箭發動機工作壽命只有幾百秒,所以對材料的壽命要求不高,那麼為了獲得更大的推力或更高的安全性就可以適當降低工作壽命,但飛機使用的噴氣發動機則不同,噴氣發動機不僅要滿足隨時變化的推力變化,還要保證推力大,耗油少,可靠性高,工作壽命至少有三四千小時以上,所以單從要求標準來看,火箭發動機和噴氣發動機之間有很大的區別。

新型長徵5/6/7型運載火箭的多次發射成功,也使我國在新一代液體煤油大推力火箭發動機領域站住了腳,尤其是搭載新型YF100液體火箭發動機的長徵5 B運載火箭,其近地軌道運載能力更是居世界第三位,因此乍看之下,我們確實在航天火箭發動機領域取得了不錯的成績。如果僅僅說在液氧煤油火箭發動機領域,海平面最大推力幾乎為800噸,而我們的YF100實際上只有100噸,差距高達8倍之多,也就是說,長徵5 B運載火箭如果換裝世界上推力最大的液氧煤油火箭發動機的話,這一段距離已經足夠了,近地軌道的最大運載力也將略微增加。火箭彈可說是國家的尖端技術,掌握在少數國家手裡,我國經歷了多年的戰爭,國家領導人深知沒有利器就不能強盛起來的道理,於是乎竭盡全力發展。並且有大批人才回國並參與其中,如當時已享有盛譽的氣動學家錢學森,火箭系統控制專家梁思禮,氣動學家莊逢甘,航空發動機專家梁守盤等。在這個階段,氫氧火箭發動機和固體火箭發動機這三個比衝程更高的領域,我們實際上距離世界先進水平還有很長的距離。例如最近幾年比較主流的液氧甲烷燃料,與煤油相比,甲烷具有較高的衝擊力,而且價格也較低,更重要的是,液氧甲烷的火箭發動機沒有煤油結焦的致命缺陷,因此已成為新一代清潔環保液體燃料。spaceX公司猛禽液氧甲烷燃料海平面最大推力已超過400噸,可見在這一點上我們還有不少差距;

氫氧比衝第二高的氫氧火箭發動機領域,由於氫氧比衝較高,放置在火箭上能大大提高高軌運載力,但與美國用於太空梭的RS68海平面最大推力近270噸相比,我們目前最先進的,也就是長徵5號二級火箭所使用的YF77氫氧火箭發動機,海平面推力僅為50噸,因此這一領域也是空白;再說一句,中國長期以來沒有使用過固體火箭發動機,儘管固體火箭發動機比衝力小,但其推力增長快,結構簡單,成本低,也是很大的優勢,比如太空梭捆綁的兩個大推力固體助推器,單臺推力超過1000噸,這幾年連我們周圍的印度、日本的固體火箭技術都領先我們,所以這也是差距。

還有汽車引擎方面!自從新中國成立以來,我國在工業上已落後西方國家許多年,歐美汽車發展史已逾百年,最早可追溯至1620年,直到1766年英國發明家瓦特對蒸汽機進行了改進,首次工業革命才拉開序幕。此後,英美法等國家相繼發展了工業,直到1886年曼海姆專利局批准卡爾本茲在1885年研製成功的三輪汽車的專利申請時,大多數人都把這一天稱為現代汽車誕生日。第二年,德國人戴姆勒製造了世界上第一輛四輪車。此後,德國人』尼科洛斯·奧託』宣布放棄自己獲得的四衝程發動機專利,任何人都可以根據需要隨意製造。自1886年我國建立1956第一汽車製造廠以來,我們與此相距已有70年啊,可以想一想這差距。但汽車發動機不同於航空發動機如此重要,不屬於國家重點工程,而關乎國運的航空發動機方面,必須迎頭向上,儘快突破!汽車發動機的突破,更多的是期待各大汽車廠商了!

講了這麼多,表面看來,我們中國的航天發動機技術還不夠先進,這是事實,但這種差距,這種鞭策,在促使我們看到現實的同時,也更能促使我們努力奮鬥。總而言之,與西方相比,中國的航空發動機和汽車發動機技術差距還很大。但是最近幾年,我們也看到了很多自主品牌!一定會趕上並實現超越!

相關焦點

  • 為何我國的航天火箭技術先進!飛機和汽車發動機方面卻落後呢?
    ​​從現實角度來看,我國在航天火箭發動機和戰機噴氣發動機等領域基本上算是「齊頭並進」,但都離世界先進水平還有很大差距。實際上!防務行業是高技術產業的聚集地,也是對先進材料的最大依賴。為了保證其在高溫、高壓、高速等惡劣環境下仍能保持數千小時的工作時間,對航空發動機零部件的要求非常高,因此,無論是結構設計還是材料要求都是非常高的。中國的發動機在材料、結構和性能方面與世界先進水平仍有一定差距,導致了中國航空發動機的落後。可說空軍的水平可以由航空發動機來決定,體現了一個國家航空業的水平。
  • 火箭發動機和飛機發動機哪個技術含量更高,更加難製造出來?
    作為飛機及火箭的心臟,航空發動機和航天發動機,它們哪個技術含量更高呢?相信很多人都有這個好奇的問題,我們一起看看。而說到航空,大家可能都覺得很平常,畢竟這個時代飛機已經是通用的交通工具了,而大多數人都沒有見過真實的火箭、飛船。那麼作為各自的心臟,航天發動機和飛機發動機,它們的技術含量那個更高呢?
  • 高超音速發動機領先世界,汽車發動機技術卻不盡人意
    由於技術敏感,發達國家想方設法圍堵我們,比如「巴統」、「瓦森納協定」等技術管控措施都是針對我國的!這是一把雙刃劍,一方面可以阻止我國獲取先進軍用發動機技術,另一方面可以也變相保護了我國軍用發動機生產企業的發展。由於缺少外來競爭,軍用發動機企業有足夠的利潤可以招聘人才,持續投入研發。
  • 我國航天技術落後美國至少30年?長徵火箭設計總師打開天窗說亮話
    談事探索太空不是在陸地那是要有相當的技術的,目前世界幾大國只有美中俄這三國的實力可以稱得上是比較先進的,但是其中要數美國的技術比較的成熟,美國是最早進行太空領域開發的國家。在2018年2月初,美國太空探索公司發射了當今世界現役運載火箭中推力最大的「獵鷹重型」運載火箭成功發射,開創了航天時代的新局面,這也讓國內外媒體對該事件大肆報導,但是也引發了不少國內外媒體對中國航天技術的質疑,聲稱中國的航天技術落後美國至少30年的水平。而對於這番質疑,中國長徵系列運載火箭設計總師龍院士在接受媒體採訪時稱,中國火箭技術並不輸美國多少。
  • 火箭發動機和飛機發動機哪個更難製造?馬斯克用叉車運猛禽發動機
    作為飛機及火箭的心臟,航空發動機和航天發動機,它們哪個技術含量更高呢?相信很多人都有這個好奇的問題,我們一起看看。而說到航空,大家可能都覺得很平常,畢竟這個時代飛機已經是通用的交通工具了,而大多數人都沒有見過真實的火箭、飛船。那麼作為各自的心臟,航天發動機和飛機發動機,它們的技術含量哪個更高呢?
  • 我國太空飛機成功返航,美媒:只是X37的仿製品,技術落後太多
    而美國航空航天防禦司令部也證實了我國太空飛機在太空中飛行的消息,並且消息人士透露,這次的飛行計劃看上去非常順利,很顯然我國準備了很長的時間,以保證整個飛行計劃順利開展。而目前,國外軍事專家認為,我國這款新型太空飛機是一款類似於美國太空梭的飛行器,可以利用其機翼和機體產生升力的飛行器,它既可以像傳統飛機那樣一樣在地球大氣層內飛行,也可以像太空飛行器一樣在太空中進行機動機動。
  • 美國研製出世界第一火箭發動機:我國又被落後35年差距
    僅就這一點而言,為這臺發動機投入的資金就非常划算了,這種巨型火箭發動機是任何一個國家都需要的先進裝備,即使是中國也在研發同樣的裝備,按照中國航天部門的資訊,我國推力200噸、500噸級的發動機正在研發中,且500噸級的新一代發動機將會在2018年問世,在2019年展開臺架實驗,最終在2025年前研發成功新一代的長徵9號運載火箭,完全可以執行登月。
  • "國之重器"航空發動機:比航天火箭發動機研發更難
    要點提示  當前,我國航空發動機發展建設迎來重大機遇,黨中央、國務院從富國強軍戰略高度,作出了組建中國航空發動機集團公司等重大戰略決策,開啟了我國自主研發航空發動機的新篇章。  人類在航空領域中所取得的每一次重大的革命性進展,無不與航空發動機的技術突破和進步密切相關。
  • 我國攻破泵後擺發動機瓶頸,世界僅兩國掌握,火箭運力因此暴增3倍
    航天方面,由於技術沒有吃透,製造工藝落後,我國造出的發動機與先進國家存在有很大的差距,有些甚至還有質量問題,特別是氫氧發動機,導致了好幾起航天發射事故,長徵五號就在這上面栽了大跟頭,事後查明失敗原因是氫氧機YF-77有設計缺陷,導致芯一級液氫液氧發動機一分機渦輪排氣裝置局部結構發生異常,發射任務失利。
  • 飛機搭載汽車發動機 通用航空裡程碑式探索
    同世界發達國家相比,我國通用飛機的研製和生產無論在數量和檔次上都存在著巨大的差距。  所以,快速發展通用航空事業,成為我國航空事業發展刻不容緩的重大課題。飛機搭載汽車發動機:一個填補國內科研空白的大膽設想  作為航空科學的泰鬥,南昌航空大學多年來致力於通用民航事業的研究。
  • 中國空天飛機曝光新技術:融合渦噴和火箭兩種發動機
    儘管如今由於技術的發展,單位重量的火箭發射成本已經有所下降,這其中最突出的就要數馬斯克的獵鷹9號火箭,號稱能把一公斤重量的發射成本降低到4到5萬美元,但是這個價格仍舊是太貴了。還有沒有其他成本的方法將物品送入太空呢?有!那就是空天飛機。
  • 告訴你我國的空天飛機發動機進展到什麼程度了
    9月22日,我國西安航天動力研究所傳來令國人十分振奮的消息:某組合動力發動機首飛成功!目前主要發達國家之中,美國的組合動力進度最快,但至今都還沒實現火箭基組合動力首飛。其最新進展是2019年4月吸氣式火箭發動機關鍵部件通過測試。毫無疑問,我國的火箭基組合循環發動機技術已經領先美國實現首飛!
  • 對於中美火箭技術存在的差距,院士說了段話!
    最近十幾年,我國的綜合國力和科學技術水平有了非常大的提高,GDP早已經是世界第二,各種裝備可以說是層出不窮,其中很多技術裝備也讓一些發達國家眼饞的不要不要的。但是,在主要彰顯國力的航天領域,我們和世界先進水平相比如何呢?尤其是運載火箭技術方面。
  • 日本發動機那麼先進,暢銷全球為何不怕洩露?中國拆開後找到答案
    在老司機的印象中,日本的發動機在全球範圍內都處於領先水平,很多發動機的新技術都來自日系車。其實,這和日本高度發達的工業有很大關係,日本的工業產品在國際市場上有很強的競爭力,尤其是二戰以後,日本的製造業更是突飛猛進,尤其是汽車製造業。之後,日本還將汽車發動機延伸到航空發動機上。
  • 「電推進」技術能推動空間站前進,那是否可以運用到汽車上呢?
    火星探索、航空器、太空人、火箭、空間站等等詞彙隨著我國航天事業的不斷發展和火箭成功升空次數的增加逐漸成為人們日常生活中經常提及的存在,尤其是前段時間中國發射的「天問一號」成功進入預定行進軌道正式開始進行火星探索任務旅途後,驕傲和自豪浮現於每一個中國人的臉上,更是興起了大家對航天技術的討論。
  • 長徵九號火箭出生就面臨落後?載人登月用長徵九號還是921火箭?
    作為我國未來國之重器的超重型火箭「長徵九號」,承擔著我國未來載人登月、深空探測,甚至登陸火星星辰大海夢想,一直備受航天愛好者的關注。然而最近網絡有消息傳出,「長徵九號」還沒立項,並且面臨出生就落後狀況,載人登月使用的火箭是921火箭!
  • 飛機+火箭——空天飛機的發動機有多牛?
    本周,英國航空航天系統公司(即原英國宇航公司)耗資兩千萬英鎊收購了反應引擎公司20%的股份。這種股份收購行為表明艾倫·邦德的先進推進系統有可能研製成功。如同其公司名稱所示,艾倫·邦德的推進系統是一種反應發動機。這表明該發動機也是按照牛頓第三運動定律(相互作用的兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反)來推動飛機前進。
  • 世界最強火箭發動機,一臺就超過了我國載人火箭總推力,或將引進
    20世紀70年代研製的,而我國目前正在研製的最大火箭發動機推力才500噸,將來準備用到重型火箭長徵9號上。,可以說這種發動機一個就超過了我國的一個大推力火箭,即便是我國目前最大的長徵5號火箭,總推力也不過才1000噸。
  • 運20大飛機發動機試飛成功,我國航發的井噴時代或已悄悄來臨
    其實在2015年航空發動機就正式被作為國家重點發展工程,隨後在次年便成立了航空發動機集團,以便統攬全局,集中資金和優勢力量,從頂層針對國產航空發動機,以每年高達上千億的資金投入為我國的大飛機C919,大型運輸機運20等研發大推重比國產航空發動機。
  • 一枚火箭載多顆衛星,汽車運輸發射,中國航天低成本發射或已來臨
    為了滿足小型衛星商業化發射,長徵六號運載火箭從火箭製造廠,可以直接開到發射車,無須汽車,或者船運。同時還具備簡單高效的特點,無論是在海裡,還是在陸地上,接到發射指令後,就可以儘快完成整個發射流程。發射車上裝備了先進的定位和導航系統,可以在很短時間內完成火箭的定位、定向和各種設備檢查工作。整個流程需要的時間很短,自動化程度特別高,部署快速,用在航天發射上非常吸引人。