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[轉貼]開發西北和中國航空工業的曲折(3) 這里談一點適當引進國外先進技術問題。   眾所周知,1959年中甦鬧翻,1960年甦聯撕毀合同撤走專家,使中國航空 工業處于艱難的自我摸索和仿制過程。其中走彎路費錢且不說,主要的是與世界 航空工業的主流脫節。在常規兵器來講,暫時脫節影響還不太大。而高技術的航 空工業影響就非常大了。   值得指出的是,當時甦聯處于高度集權的計劃體制,給我國施展謀略留下了 很大余地。印度正是利用了中甦矛盾,實施了一個深思熟慮的整套航空、航天、 核武器計劃。印度從甦聯獲得了完整的戰斗機、轟炸機、運輸機、強擊機、直升 機組成的空軍(部分購自西方),並且建立了制造MIG-21、修理MIG-25的航空工業 。印度的中短程火箭發展、原子彈的研制,無不取自甦聯。直到甦聯解體,還有 100億美元的債務未還。最後用一些茶葉、服裝應付了事,真可謂利大本小。是 否非要同甦聯及東歐徹底鬧翻?是否有必要公開持續達30年的意識形態爭吵?是 否能利用當時及後來甦聯領導人的各種弱點和決策缺陷,是否就不會象印度那樣 巧施騙術,(以中華民族幾千年的歷史智慧和對付外夷的豐富經驗,似不必讓印 度、越南之輩專美于前。)實在是大可爭議的。   毛澤東去世,粉碎極左的四人幫後,中國外交顯示了高度的靈活性,使戰爭 威脅和戰爭風險大大降低。通過改革開放,中國工業吸取了大量國外先進技術, 取得了實質性的進步。尤其以六、四風波之後,以西方為代表的國際封鎖和反華 叫囂使中國面對的國際氛圍幾乎倒退到50年代。但中國政府不失原則,縱橫捭合 ,使敵對勢力之反華招數一一失效化解,僅數年之後,國際上不得不重新承認強 大中國之事實。回顧這十幾年,中國外交主要使用非軍事手段,節省了大量軍費 ,保持了國內環境的寬松和經濟建設的順利進行。那麼50年代到70年代初,真是 否有必要弄那麼大規模的三線建設?是否有必要使中國長期處于緊張地戰備氣氛 中?或者即使戰爭氣氛濃厚,又需要犧牲那麼大的經濟利益和人民生活,拒絕采 用非軍事手段減緩戰爭的壓力?以毛澤東在戰爭年代的靈活性,有四渡赤水、挺 進抗日敵後,先與後取延安,千里躍進大別山那種杰出的軍事智慧,一定是不難 搞得更出色的。1972年著名的乒乓外交和尼克松總統訪華就是典型一例。但這種 靈活性的例子委實太少。為什麼呢?     發展航空工業,極為重要的一條,就是優先發展航空發動機工業。航空發 動機是飛機的心臟,它的技術性能和結構關系飛機的戰術技術性能、可靠性和經 濟性。各種類型的航空發動機都要在高溫、高壓、高轉速、高負荷的苛刻條件下 長時間地反復工作(此點與一次性的導彈發動機有所不同),同時還要求它重量輕 、體積小、使用安全可靠、經濟性好。     同時提出的多種性能要求和極端的工作條件,迫使各種型號的航空發動機 必須設計精巧,加工精密,使用高性能的材料和成品附件。發動機綜合了多學科 和多種專業技術成果,技術難度大,研制周期長,耗資多。它當之無愧地代表了 一個國家的工業和科技最高水平。環顧世界,也只有美、前甦聯、英、法等少數 工業發達國家,才能獨立地研制和發展先進的航空發動機。   中國航空發動機的老師是前甦聯。從技術角度講,甦聯的發動機在一些方面 不如美國。它們通常體積較大,制造較粗糙,使用壽命較短,耗油率較高。中國 仿制的航空發動機一些性能指標還低于前甦聯。殲擊機發動機修大修周期(即一個 安全使用期限)通常為100~200小時,而美國等西方國家發動機使用周期一般大于 4000小時。如果能把使用周期延長一倍,那麼一架飛機就變成了兩架飛機。事實 上,70年代初,中國援助巴基斯坦的殲6飛機發動機,經美英專家重新組裝調試後 ,使用周期已經延長了一倍。說明我們在這方面有很大潛力可挖。   渦輪噴氣發動機以及後來的渦輪風扇發動機使用了大量高比強度材料和耐高 溫合金,加工困難。噴嘴精度高,葉片型面復雜,燃燒系統和加力燃燒系統等薄 壁焊接零件多。工廠必須有高水平的精密機械加工基礎,還要有較高的熱處理、 表面處理技術。同時,工廠還需要建立少切削或無切削的精密鑄造、精密鍛造生 產線以及滾焊、對焊、直流電弧焊、氫原子焊、高頻焊、真空電子束焊、自動氬 弧焊等各種焊接方式的焊接生產線,還要建立高溫合金熔煉、高溫陶瓷噴涂車間 以及制造發動機試車台等復雜非標準設備。   裝配殲6飛機的WP-6(渦噴6)航空發動機由2521種零組件裝配而成。甦聯只提 供技術資料,完全由中方試制。盡管有生產渦噴5發動機的經驗,前後用了4年, 克服重重困難,到1961年10月才通過了全壽命(即100小時)試車考核。前後用了7 年,發動機和飛機一起通過了試飛考核。(1963年)   60年代後期和整個70年代,中國已經生產了大量的WP-6(渦噴6)發動機,質量 一直不太穩定。同時發動機場所又集中力量解決延長它的翻修壽命(指從投入使用 到第一次翻修或兩次翻修期間的小時數)。經過反復試驗研究,采取了41項技術改 進措施,好不容易通過試車考核,1965年底批準第一次翻修壽命延長到200小時。 然而好景不長,由于對原設計的薄弱環節沒有細致分析,僅3年時間,WP-6的渦輪 盤和火焰筒在使用中就出現重大事故,迫使把使用壽命又縮回到100小時。也許這 就是甦方設計的限度。一台昂貴的航空發動機,僅僅使用100小時,它已經大量裝 備了部隊,因此制造單位和空軍都甚感緊張,後來美國人稱之為“一次性發動機”。 1970年,沈陽航空發動機廠又組織力量為渦噴6延壽。攻關重點放在高速的渦輪盤 和高溫的火焰筒上。工廠采用微調齒距等4項措施,消除了渦輪盤的榫齒裂紋。成 都發動機廠改進了火焰筒,沈陽廠全面研究後,徹底拋棄了甦方原設計,采用全 氣膜保護火焰筒方案,解決了火焰筒熱裂紋問題。還使用了浮動式隔熱屏等20項 技改,在1973年全部用于批生產之中,終于保證了200小時的成果。而成都發動機 廠由于研究火焰筒獲得進展,使之達到了500余小時的連續試車。1978年,中國的 火焰筒技術已經接近世界先進水平。正因為這種重大進步,贏得了西方航空界的 尊重。1983年,世界最著名的美國普拉特.惠特尼發動機公司與成都發動機長簽 訂了合作生產美國JT-8D 發動機(用于波音737和MD-80飛機系列)火焰筒系列產品 合同,1985年,成都廠已經能批量生產先進的火焰筒了。   解決火焰筒問題的同時,渦輪大軸在使用中時有斷裂事故,原因在于原設計 強度儲備不足。由此引申出美甦航空設計規範的差別。甦聯設計戰斗機,其前提 是真實的戰爭,統計表明,大量飛機在實戰中並未飛到100小時就戰損或因其他 原因而報廢。從戰爭成本出發,較廉價大批量的飛機是可取的。而以美國為首的 西方國家,首先從商業競爭原則出發,飛機價格昂貴,使用時間短,就會在競爭 投標中失去合同,整個公司的前途就會斷送。因而必須提高質量,保證可靠性, 才有競爭優勢。整整用了10年,許多工程師和技術人員頑強地研究試驗改進,渦 噴6發動機的大軸才獲得延長壽命。   配合殲7飛機的WP-7(渦噴7)以及配合殲8飛機的WP-7A(渦噴7甲)發動機、配合 轟6飛機的WP-8(渦噴8)航空發動機,其研制過程都是長長的,充滿磨難的傳奇色 彩故事。渦噴7仿甦聯MIG-21飛機的P-11-Ф-300發動機。它的推力比渦噴6大50~ 77%。該發動機設計水平較高,有高壓、低壓壓氣機兩部分轉子,高壓轉子軸套在 低壓轉子軸上,工藝結構復雜。這種軸流式雙轉子發動機有6級壓氣機和兩級渦輪 ,火焰筒采用氣膜冷卻,內外壁噴涂高溫陶瓷。該機采用了許多新材料,壓氣機 和渦輪葉片分別使用了不銹鋼和耐高溫合金。它的制造工藝遠較WP-6復雜。   由于在WP-6(渦噴6)上吃了苦頭,試制渦噴7就謹慎認真多了。沈陽廠抽出三 分之一的設計人員和工藝人員組隊。各有關航空廠、所、中國科學院、冶金部、 機械工業部、化工部所屬有關單位進行了大力協作,研制成功了26項合金、涂層 等新材料和10項航空軸承;試驗成功46項新技術和新工藝。其中的兩種高溫合金 ,性能超過了原發動機的合金材料。由于大軸套小軸,軸深孔精加工成了關鍵, 中國工人和技術人員借鑒炮廠經驗,改裝專用設備,也給解決了。采用電解加工 新工藝,代替了原來葉片的切削加工,精度和強度反而提高了。沈陽廠僅用了兩 年時間,全部使用國產材料,就試制成功復雜先進的渦噴7發動機。同時,我方 糾正了甦方資料中高達1097頁的錯誤。在實際飛行中,渦噴7的原設計也存在著 一些缺陷,共出現過八類大事故。   此時,WP-7(渦噴7)已經轉到貴州航空發動機廠生產。沈陽廠和貴州廠的設 計員們借鑒改進WP-6(渦噴6)的經驗,果斷更改了甦聯設計,將第一級壓氣機的葉 片數由31片減為24片,減小離心力並加強了葉片。經過試車和試飛,均證明加強 後的葉片性能好,結構簡化後變得可靠穩定,有效地消除了失速顫振和裂紋事故 。貴州廠改進了調頻安裝方法,並對葉片表面進行噴丸強化處理,提高了渦輪盤 的平衡性和葉片強度。發動機超負荷工作是中介軸承由高溫引起的抱死問題,也 由貴州廠通過加大潤滑油嘴直徑而解決;渦輪盤在高溫下不規則伸長問題,則經 過貴州廠和齊齊哈爾鋼廠聯合冶煉出GH 33A高溫合金最後解決了。到1979年時, 貴州廠後來居上,在偏僻的苗嶺山區,克服各種不便,改進了25項甦方設計缺陷 ,大大提高了渦噴7性能和穩定性。由于中國式的漸進改造屢獲成功,仿甦的原型 WP-7于1980年停產,被中國化的改進不的WP-7B(渦噴7乙)發動機取代。   隨著殲擊機發動機陸續研制成功並投入批量生產,為我國航空工業積累了可 貴的經驗。與此同時,另一場研制轟炸機的大型噴氣發動機的工程在陝西展開。 中型轟炸機轟6,最大起飛重量75.8噸,最大載彈量9噸,活動半徑2300公里。與 之相匹配的兩台PД-3М渦噴發動機,最大推力93千牛(9500公斤),相當于渦噴6 的3倍,全重3.1噸,最大直徑1.4米。為生產這種龐然大物,必須匹配幾百台精密 專用、大型設備和大型試車台。它的渦輪盤毛坯要萬噸水壓機鍛制,每台發動機 ,其原材料需高溫合金15噸,有色金屬9.5噸以上。當時世界上僅美英甦才有能 力生產這種大推力發動機。   仿制PД-3М發動機的中國型號命名為渦噴8,由西安航空發動機廠研制。 WP-8(渦噴8)的原材料、鍛鑄件毛坯、成品附件共1193項,在1960年時一半需要 進口,即使發動機制造出來,批生產的命運依然操縱在外國手中。從1960年開始 ,西安廠同航空材料所、上海交大等單位協作試驗,歷時6年,終于將決大部分進 口原材料和附件實現了國產化。1961年,WP-8(渦噴8)試車成功。   接下來又是相同的延壽工程。WP-8(渦噴8)剛研制出來,第一次翻修壽命僅 300小時。西安廠集中科研試驗力量攻關,7年之後,延長到500小時。1979年達 600小時。1983年,即出車成功22年之後,終于使大推力的WP-8延長到800小時, 一台頂3台用了。從這個漫長的認識客觀規律的征程中,中國設計、工藝、生產 人員積累了大量寶貴經驗,一批高水平發動機專家培養出來了。   正當中國航空工業傾力消化吸收改進渦輪噴氣發動機時,國際上更先進、更 經濟、更穩定的渦輪風扇發動機誕生了,並立即成了航空界的主流。經過反復權 衡,中國航空界決定上渦扇機。又是一段艱難的歷程,渦扇機的難度、復雜性遠 遠超過渦噴機。工程費時費力,進展緩慢,從60年代一直拖到80年代。雖然也研 制成功WS-5(渦扇5)、WS-6(渦扇6)等型號發動機,但因種種原因,終于未投入批 生產。   中央軍委葉劍英、張愛萍,特別是國務院總理周恩來十分了解這些艱苦卓絕 的研制過程,深刻理解航空界為克服困難所做得巨大努力。1971年底,周恩來針 對航空發動機質量下降、性能落後問題,語重心長地指出:飛機的關鍵在發動機。 發動機是心臟;心臟不好,問題不解決,何以打仗!   從此,高層決策者痛下決心,準備引進全套發動機技術。葉劍英同國務院副 總理李先念主持會議,同專家協商後,決定從英國引進“ 斯 貝”軍用發動機。 “ 斯 貝”(Spey)是英國著名發動機廠家羅爾斯.羅伊斯(Rolls-Royce)在60年代 研制並生產的系列渦輪風扇發動機。其民用型斯貝MK-511用于三叉戟客機,我國 曾批量購買,質量好。從民用型發展的斯貝MK-202軍用型渦扇發動機,曾被用于 換裝英國購自美國的F-4幽靈式戰斗機。因其技術先進可靠,美國又引進英國斯 貝技術,改型後用于A-7攻擊機。1972年5月,我國航空界開始同英方接觸,派出 技術小組出國考察,並漸漸進入實質性談判。1975年12月簽訂引進合同。   美國人就此評論說:中國人缺少的並不是制造能力。他們十分出色地進行著 循規制造、手工與機器相結合的生產和小批生產。他們所沒有掌握的是現代化連 續生產流程、精密自動設備技術以及其他組織方面的經營管理技術。在這方面, 成套工廠設備進口可能是最有裨益的。航空工業就是這方面的……例子。中國在 50年代後期和60年代初期致力于噴氣發動機。但後來抽走了一些最優秀的科學家 、工程師和其他稀有資源……(按:西方人對文革造成的破壞始終未曾理解)因此使 飛機發動機技術一直處于緩慢發展狀態。其結果使中國飛機發動機的設計和生產 能力(安裝在他們的甦式50年代戰斗機和中型轟炸機上的),同羅爾斯.羅伊斯、 普拉特.惠特尼、通用電器(均為世界級航空發動機廠商)等公司生產的、做為大 多數西方飛機動力的當代尖端渦輪風扇發動機之間存在著巨大差距……中國人自 己判斷,他們的航空發動機技術至少比西方落後20年……這樣一個巨大的差距是 無法通過獨立的、逐步提高的辦法,或是通過進口一些先進的發動機充做樣板來 加以克服的……同汽車工業一樣,航空工業要大幅度提高水平,只能來自國外的 直接技術協助……引進(羅爾斯.羅伊斯的”斯貝“發動機)將使中國在比較短的 時間內前進10年……同西方最先進的渦輪風扇發動機相比,中國人至少還將落後 12年。盡管如此,10年跳躍的實踐結果將意味著,對他們未來飛機性能的一次關 系重大的提高……努力的勢頭會超的初步地跳躍而繼續下去,中國的獨立設計和 制造能力將會飛快增長。 ⑴   斯貝MK-202軍用型發動機加力比大(即加力推力與不加力推力之比),耗油率 較低,使用壽命長(這是甦式發動機的致命弱點),壓氣機的喘振裕度大,各種工 作狀態下部件的效率高,工作可靠,裝有抽氣系統控制襟翼,可改善飛機的起飛 著陸性能。但正如西方所評論的,它畢竟是60年代末的產品,結構復雜,推重比 (推力與自重之比)較低,高空性能差。在當時,該機型也只可能是中國引進好發 動機了。當今世界諸國中,又有誰會真心幫助中國去實現現代化呢!   斯貝的中國型號為WS-9(渦扇9),定在西安發動機廠生產。國家花數億英鎊 引進該機,十分重視。王震副總理三次視察西安廠,關照試制工作。航空部副 部長莫文祥帶隊蹲點,陝西許多廠、所、大專院校多方協作。除使用進口原材 料外,國家專門安排了金屬材料、非金屬材料、成品附件和大型鍛件的國產國 制化工作。   1976年,西安廠的試制工作全面展開。光整機的技術資料即達42萬份,工藝 裝備圖紙3萬項,所幸正逢粉碎四人幫盛世,僅3年多的努力就裝出4台渦扇9發動 機。1979年發動機台試成功。1980年,發動機在英國復雜條件試車成功,並通過 了循環疲勞強度試驗。中英雙方代表簽署了渦扇9發動機考核成功文件,中國的 “ 斯貝”發動機終于誕生了。   讓我們看看這十年的跳躍給中國航空工業帶來了什麼呢?   由于斯貝機結構復雜、葉片多、精密件多、薄壁焊接件多、復雜形狀的管件 多、難加工的材料多。WS-9(渦扇9)制造過程中引進了電解加工、電子束焊、實 驗室控制、檢測和測量、精鑄、精鍛等70年代水平的新工藝、新技術。WS-9零件 和工藝裝備的加工,精度普遍比國內原產機種高一級以上。通過試制,發動機廠 掌握了金屬噴涂、真空熱處理、管子軌跡焊、真空焊、數控彎管、大型機匣電解 加工等13項具有當時世界先進水平的先進技術。還有軟陰陽模成型、蠕動磨削等 46項達到國內最先進水平的工藝技術。   國內的冶金、化工、機械等專業,通過試制WS-9(渦扇9)相關的材料、鍛鑄 毛坯、成品、附件,全面提高了行業的工藝技術標準,縮短了與世界水平的差距 。其中有些象鈦合金熱成型等,還超過了斯貝文件所規定的水平。   1981年起,陝西省國防工辦先後在軍工系統和其他部門、行業的100多個單位 ,組織學習推廣“ 斯貝”技術中的機械加工、熱處理、無損探傷等42項新工藝、 新技術。後來,國務院又指示在全國有組織、有計劃、有步驟地推廣和移植斯貝 技術。前後召開了4次大型推廣會議,組織了161場技術報告會,編印“斯貝”技 術資料專輯12期,並為150個單位培養了2000余名推廣用“ 斯 貝”技術的業務骨 干。“斯貝技術”和“斯貝人”,促進許多單位解決了技術難題,促進了生產和 科研,“ 斯貝”成了一所高技術學校。   西安廠引進了國內外先進設備700余台,自己制造了23台套。除滿足“ 斯貝” 外,還幫助加工自己的其他產品,甚至協助了其他航空工廠和民用工業復雜件加 工。使一個50年代水平的廠,一躍成為70年代末水平的工廠。後來,由“ 斯貝” 而引發,中國航空工業開始與國際航空界廣泛的技術與工業合作。   但“斯貝”引進決策,也有其局限,造成美中不足。就是在引進消化吸收的過 程中,世界和中國的航空工業仍在快速發展。原定換裝WS-6(渦扇6)的殲6系列飛機 漸漸減少了生產,由更先進的殲擊機系統來更替了。新殲擊機要求推力遠超過WS-6 (渦扇6) 的強大發動機,WS-6(渦扇6)就顯得勉為其難(這恐怕也是英國肯賣的原因 之一)。這種中型發動機未能配備相應的機種,使它的經濟效益未能充分發揮。遺 憾之余,也引發出更深層的思考。   ⑴ 美國國會聯合委員會《對中國經濟的重新估計》中國財經出版社1977年版第 611頁~613頁有關數據及事件內容,參見 當