中国用了40年时间,终于造出了百分之百纯国产的涡扇-10发动机,目前最新款的涡扇-10C最大推力已经超过14吨;

日本用了40年时间,仿制美国F-100发动机,最大推力只有12吨多一点,国产化率只有70%,大量核心部件只能从美国进口。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(歼-20使用的涡扇-10改进型)

目前中国搞出了新一代的涡扇-15,已经装上了歼-20,最大推力达到了15到18吨级别,这方面日本完全落后。中国还搞出了大涵道比的涡扇-20,还在研发长江1000民用涡扇,这些领域,日本跟中国的差距,也在进一步加大。

这就是中国和日本在航空发动机领域的现状。不说汽车发动机,但是在航空发动机领域,日本跟中国差了不止一个层次。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(歼-20加力全开)

“糟糕的日本航空发动机”,主要有三种代表性的型号:

第一种,就是开头提到的F100-IHI发动机,其实就是完全仿制美国F100,加了三个字母IHI,意思是石川岛播磨重工业株式会社。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(F100-IHI-100)

石川岛播磨重工业,是日本最重要的军工企业之一,生产了日本70%的航空发动机,能够生产大推力涡扇的涡轮叶片、H-2火箭发动机的增压泵、喷气和点火装置等,还承担了国际空间站希望号实验舱的一部分研制工作。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(日本F-15J使用F100发动机)

F100发动机是美国第一种军用小涵道比大推力涡扇发动机,研制于1970年代,是F-15最早使用的发动机,当时绝对是世界第一,经过多次改进,在推力指标、使用寿命等方面,比俄罗斯的AL-31F发动机更好。

美国F100涡扇,曾经是中国可望而不可及的军工“王冠”。但是F100发动机毕竟是几十年前的核心机底子,现在已经不算先进,中国涡扇-10系列厚积薄发,最终完成了对F100的赶超。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(F100是军用大推涡扇的标杆)

而日本当时能够直接买到美国的技术转让和生产线,于是雄心勃勃要完成F100的国产化,也被称为“日本版的涡扇-10”,时间上可能比中国研制涡扇-10还早。

但是40年过去了,中国完全自主研制的涡扇-10都有七八种成熟改进型了,日本还是只能生产70%的零部件,最核心的高压涡轮、燃烧室等部件,还是必须从美国进口,等于被死死掐住了脖子。日本想通过F100完成对大推力涡扇核心技术的突破掌握,已经是不可能的了。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(复杂的涡扇内部结构)

第二种,就是XF9-1大推力涡扇,可以理解为日本版的涡扇-15。

XF9-1发动机同样是日本石川岛播磨重工业研制,起步时间比涡扇-15稍晚一些,2018年6月底交付第一台原型机,如今已经试验了五年多。当时国内很多人鼓吹,说它“极为先进”“领先中国”,其实根本不是那么一回事。

中国涡扇-15的核心机早在2000年左右就开始研制,随后二十年时间里都处于严格的保密状态,但是按照核心机研制→样机研制→样机地面/飞行试验→定型列装的规律,涡扇-15样机交付的时间应该比日本XF9-1早了很多年。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(日本做的展板,介绍XF9-1的核心技术)

XF9-1有其先进之处,比如它的涡轮前燃温度,达到了1800摄氏度,而美国F100发动机的涡轮前燃温度是1400摄氏度,F119发动机的是1690摄氏度。涡轮是发动机的核心部件,温度越高,发动机推力也更容易增加,但是技术难度也成倍增加,因为没有什么材料可以在每分钟几千上万的转速下,还能扛得住这么高的温度。

从这个关键指标来说,日本XF9-1无疑是很先进的。日本在普通的高温单晶涡轮叶片上,添加了金属铼,这种铼合金具有更好的高温抗蠕变性能。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(日方宣传材料)

但是铼合金缺点很明显,就是铼金属极为稀少,开采、加工也极为困难,中国和美国都避开了大量使用铼金属来造发动机的科技路线;只有日本非常执念,不计成本代价使用铼合金。这就导致一个问题,XF9-1作为样机,造一两台还好,但是如果要批量生产,就十分困难了。

这就像是在新能源汽车领域,美国和中国都主要研发常规电池,而只有日本抱着氢能源汽车不放,剑走偏锋,就像是一场偷袭珍珠港一般的豪赌,如果侥幸赢了就能翻身,赌输了就全盘皆输。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(压气机技术拖后腿)

尽管日本靠着铼合金这一记猛药,把发动机涡轮前燃温度提高到了极致,但是由于压气机设计水平不高,是从美国F110GE-129的基础上修改而来的。这就导致XF9-1理论上最大推力可以达到17.5吨,但实际上只能达到15吨。如今它仍在试验,没有修成正果。

最终的结果,就是日本花了巨大的成本代价,结果只搞出了一个瘸腿的新一代发动机,有明显的短板木桶效应。而F119和涡扇15各方面都很均衡,技术比XF9-1先进且成熟得多。日本新一代涡扇发动机跟中国的差距,恐怕比新能源汽车领域的差距还要大。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(日本XF9-1是给F-X做技术储备的)

整体工业存在短板,想靠什么“铼合金”“氢能源汽车”来投机取巧,就像是偷袭珍珠港之后,大概率会遭遇太平洋战场上一样的失败,日本想要“赶美超中”只是个幻想。

第三种,就是XF5-1涡扇发动机,它就是“心神”技术验证机的动力。

XF5-1就是非常典型的日本产品,细节很好,整体路线很歪。它的涡轮前燃温度达到了1600摄氏度,也是依靠使用铼合金来实现的,成本高昂,但是最大推力只有5吨,是一种小推力发动机。

这么高的涡轮前温度,实现了这么低的推力,也就日本能搞成这样了,中美都应该反思。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(“心神”加力全开)

“心神”它就不是战斗机,纯粹是日本为了证明自己有能力完成五代机的总体设计而造出来的。这样的验证机,其实完全可以买两台现成的小推力涡扇用一下,但日本偏不,偏要为了区区两架“心神”,专门研制XF5-1发动机,其实没什么必要,毕竟日本同期还在搞更高端的XF9-1。

这只能说是日本的所谓“工匠精神”了,看起来是把细节做到极致,其实本质上是战略上有缺陷,拣了芝麻丢西瓜。

仿制40年,国产率仅70%:这就是“日本涡扇10”的实力

(“心神”不宁)

有太多的案例证明,能花100万美元买到外国的零件,人家也可以随时断供;自己研制可能要额外花十年、额外花1亿人民币,但彻底解决了卡脖子的风险。核心技术全部是自己一点点钻研出来的,这就是中国航空发动机厚积薄发的底气。

声明:该文观点仅代表作者本人,本信息平台不持有任何立场,欢迎在下方【顶/踩】按钮中亮出您的态度。