航空为什么会有心脏病？——从苏联援助到如今航空工业的机构设置缺失漫谈

       近来，在中美战略对抗的大背景下，美国国会发起针对中国航空工业的发动机禁运禁售动议。虽然事情随后出现了转机，但是国人无不心惊。然而环顾国内，能够满足C919需求的民用大涵道比涡扇发动机却是毫无踪影！作为军迷，中国航空工业的心脏病是老生常谈了。其实，中国航空工业的软肋不止发动机一项，资深军迷说起飞机项目，说的最多的就是“这个材料我们造不出来”，近几年，随着投入的增大，其实航空领域的材料缺失问题已经得到了相当程度的缓解。而关于材料特性的问题却困扰着项目的开展。举些例子：1，前几年国内某主机设计所大胆在舰载机的机翼主承力结构上采用了复合材料。由于不掌握材料特性，不得不用钛合金打补丁，结果造成时间节点2年以上的延误，为了赶时间定型，项目总指挥不得不连续奋战，最终牺牲在了工作岗位上…,2，在国内某大型民用客机研发设计中，其团队也是大胆在飞机的中央翼盒，机翼翼梁，后机身，尾翼等部件上采用复合材料。国内相关企业没订单购买国外的碳纤维这个先不说；满怀希望设计制造的部件在铁鸟台上直接趴窝，不得不从头来过，采用传统金属材料设计，生产也不得不交给国内的老大哥，一来一去，直接导致首飞延迟两年。然而实际上首飞延误了3年不止！如果说前边的两年是因为设计上的不足导致的，后边的一年的是 生产上的不足导致的。后机身和尾翼由于不是主承力部件。对设计的考研不是那么严苛，而最终的产品也出现了在铁鸟台趴窝的事情。出来擦屁股的是航空系统外的航天老大哥和曾经在航天工业材料系统工作的老专家创办的企业。不仅是材料特性，在发动机的燃烧室设计上（关键技术是掌握燃效，这需要对燃烧的物理化学过程做充分的研究）在压气机的设计上（关键在压气机的压比，需要气动弹性力学和材料特性的精确掌握，还有无数实验和灵机一动）中国航空工业都有着巨大的缺口。提起这些伤心事，常常让人扼腕长叹，唏嘘不已。而早我看来，这其中的关键之一，就是中国的航空产业的机构设置的缺失！

      据某个称为教父的人物的说法，创业就是定战略，搭班子，带队伍这几部。若说拿中国航空工业的初创当做是创业，那么中国航空的搭班子就出了很大的问题！都知道，中国的航空工业是抗美援朝后，苏联还人情给的156个工业项目中的一部分。事后来看，很多人都说，世界上把一个几乎完整的工业体系从一国转移到另一国，是空前的，也很有可能是绝后的。无疑，这156个项目让中国在短时间内具备了一个几近完备的工业体系。但是凡事都有例外，我前边也说了，是几乎完整，而并不是真的完整的工业体系，在各个工业领域都是残缺不全的。在航空工业领域更是如此！有一个故事是老虎向猫拜师学艺，学到最后，猫还留着上树一招防止老虎吃它，当然也有人说老虎会上树，但是肯定不会和猫一样灵活是肯定的，狸猫经常在树上守株待兔捉鸟吃，而老虎更多在地面捕食也是常识。若以此相比，苏联留的那一手上树绝技是什么那？熟悉航空的军迷都知道中国的航空工业采取的是一厂一所的模式。一个整机生产厂和一个设计所搭班子。这无论是发动机606和黎明的例子还是611设计所和沈飞（112厂）的搭档。这种设置在早期进口测绘仿制的过程中取得了巨大的成功，以至于在后来的工业划分中，把航空工业规划到和汽车化工一类的普通工业门类，而不算是高科技工业项目……然而如果对比苏联的机构设置，你会发现，在苏联著名的航空城茹科夫斯基设置的绝大多数机构却是在中国找不到对应的机构的。简单的说就是，我们只有一厂一所，而苏联的机构却是一厂一所加一院！！！研究院的院！不是设计院的院。苏联的航空也是从仿制出发的，而苏联能在随后的岁月建立起独立自主的强大航空产业是和一厂一所一院的布局分不开的。我们都知道苏联的图160轰战机是在洞悉了美国的B1B可变后掠翼轰战机轰战机后研发的。有人说是苏联通过间谍偷取了美国的资料，仿制出了B1B。可是B1B的最大速度不过1.2马赫，而图160的最大速度超过2马赫。我们也仿制不少机型，很多是设计资料成吨的运回设计所研究的，也没有听说那个型号是仿制的产品在同一时期性能大幅度领先能的。无论是发动机还是整机，都是在经过千难万苦后获得了差不多的性能。至于后期性能的提升纯粹是因为时代变化，采用不同的技术，在同一时期，从来没有过靠仿制出现反超的例子！那为什么模苏联能出现图160这样的奇迹？前边说过，中苏之间的差别就在于我们没有研究院的机构设置。以俄罗斯迄今为止仅存的硕果，中央空气动力学研究院，为例，他们设置了弹性力学，材料特性，航空材料，应用物理等诸多专业。而且拥有全系统最多最强的风洞和理化实验室群。而在中国呢，像弹性力学之类的问题只在北航一类的院校有所设计，由于没有什么项目支撑，很难展开深入的研究。材料特性呢，有心的研究所，比如611，就在歼7歼十枭龙歼20上，从机头到腹鳍到进气口到鸭翼到尾翼，从次要部件到承力构件，到次承力构件，未来会到主承力构件，这样循序渐进。而拍脑门的设计所就会无视材料特性，甚至不考虑刚度，单单从强度入手，结果自然是头破血流。即便是611这样的优等生，迄今为止也没有在主承力结构上采用复合材料，而最近几乎沦为军迷笑柄的俄罗斯缺在民用飞机上在中央翼盒和翼梁上采用复合材料设计，并且轻松通过了强度台的考研。与中国动辄白亿的项目经费相比，今天的俄罗斯航空工业可谓捉襟见肘。比如说军迷常常调侃苏57的就是不敢看弹仓。其实就是因为没钱去做相关的设计。当初傲慢的想啦中国，中国不上车；后来忽悠印度半天，印度半路跳车，可就是这个苏57，她前缘可动小翼的设计仍旧是独树一帜！资深的军迷还知道，三代机不能超音速巡航的原因是因为配平阻力太大。在超音速状态下，飞机的气动中心会后移，导致飞机出现低头，要尾翼上仰平衡解决，这样一来，上仰的尾翼就成了巨大的减速板，巨大的配平阻力成了超音速巡航的拦路虎。美国的做法是通过发动机适量来配平，当然这会损失部分推力，本来克服音障就需要巨大的推力，为了配平，还需要一个分量损失，就对发动机的推重比提出了严苛的考研。而俄罗斯通过一个小翼的偏转来影响主翼的涡场，进而推迟甚至改变气动中心后移的状况，使得苏57即使发动机推重比不足的状态下也能实现超音速巡航。这其中自然离不开中央空气动力学研究院的贡献。而从气动发面看，即使我们的风洞几乎媲美世界上主要的国家，而我们还是出现设计所坐涨飞机上看红毛线的段子。即便是对雅翼研究最充分的611，一种和主机翼耦合偏转对主机翼流场的影响要想摸头也不是轻而易举的事情，而这是俄罗斯已经实现的成果。

      研究院缺失造成的后果事实上一直在深刻影响中国航空工业的发展。比如一直以来，中国航空采取的是以项目为中心的策略，一个项目立项，相应的发动机，航电，材料，才有资金投入。一旦没有项目，什么材料研发，什么发动机试验，通通熄火。这造成的结果就是项目立项了，材料没有，发动机没有，于是调低标准，用老发动机，服役好几年甚至十几年了，材料凑合了，发动机出来了，在B型号，C型号，才实现当初的目标性能，典型的就是最近采用太行发动机的歼十了。

      中国缺乏独立大型的研究院至今已经半个多世纪了，就是从改革开放后军工项目大规模上马的99年到今天也已经20年了，为什么状况一直如此呢？是没人看得到这个缺陷？我当然有自知之明，实际上，虽然航空工业是一个相对封闭的工业环境，行业内的有识之士也是能看到这一点的，然而行业内的利益相关使得很多人三缄其口。其次，由于中国航空是从国家一穷二白的经济中勒紧裤腰带生出来的钱建设的。多块好省自然成了初创者们的不二选择。而世纪之初的军工项目大爆发也是为了追赶世界的脚步，根本来不及详细规划产业格局。而今天在C919再次被发动机卡脖子的时刻，中国航空机构的缺陷再一次凸显出来！

      行文至此，有些朋友已经看出端倪，不就是缺钱吗？给他钱，让他干！！！问题是这个他到底是谁？？？比如中国的发动机是航发的单位在设计，在制造，但是材料缺不是航空系统的单位，最大的供货商对外称钢研高纳，不知道的还以为一个野鸡公司呢，其实 他是冶金自动化研究院和钢铁研究总院合并成的一架央企。尽管有各种民企在各种渠道吹嘘自己的材料如何如何，发动机的主要材料供应商还是中国钢研。可以说中国的发动机还能颤颤巍峨走到今天，也全靠这些央企给力。不过正如前文所说，即便制造出材料，不掌握材料特性，你也设计不出来优秀的产品，而掌握材料特性没有弹性力学的积累。没有各种基础方案的验证，让设计所去设计，也只能是盲人骑瞎马。既然依靠外力不靠谱，那就给研究所一部分钱，自己设立一个研究室？且不说众多的设计所，你给谁不给谁？即便单独给一家，他兼顾研究和设计也不会两开花，也会造成管理上的混乱

，还要看到，中国当今的航空机构已经东曾经的中国航空工业总公司一家划分成了航空工业，中国航发，中国商飞3家！其中航空工业技术积累最丰富，中国商飞最为稚嫩，中国航发呢，只有606所有太行发动机从仿制核心机到实际使用的经验，624有一些实验设施。而中国商飞则是一个临时搭班子凑起来的团队。在说到那个传说中的长江1000，是从624的核心机起步，整机实验搞不定转给606,606一看，要重新设计！这样一来而去的，小涵道比的涡扇15在五年内能成熟就不错了，而5年后，一次为核心机的发动机研制大涵道比发动机的团队呢？是一个由地方政府和中国商飞还有中国航发合资的团队，此前他们没有任何团队项目的磨练，可以想象这个长江1000的交付时间会拖延到什么时候是任何人都不敢确认的，没有最晚，只有更晚！！！

       综上，中国的航空工业缺乏综合性的研究院久已。设立刻不容缓。而今天，这样的机构有不是一家说了算了。架空的设想一下，以中国航发的核心零部件供货单位联合中国钢研加入航空工业的航材院并入624的设备还有商飞的北京研究院，从北航，西工大，南航调入一部分人才支持，或许能够把架构搭建起来。如果能在高空台（现在的高空台已经不能满足未来的研发需求了）和高超风洞（怀柔的风洞JF12,JF21是中科院的）给投点钱，那就更好了。当然这布局需要的或许至少是国务院副总理级别的调停。在这个个子忙项目的时刻。每个人都是老大，谁能说动谁呢？不过是些痴人说梦罢了……而中国要想领先世界航空，靠跟踪仿制是不可能的，歼20的总是说从必然世界走向自由世界。这自由世界的规矩就是研究院定的，自由不是布朗吗。而没有研究院的机构设置，即便个别优秀的单位走入自由世界，而别的单位要吗循规蹈矩，要吗布朗运动！航空的未来仍旧是在项目等发动机，发动机等材料，材料研发没钱，发动机被下马的困境中龟速前进。而俄罗斯固然没钱了，可是美国的NASA缺钱只是暂时的，一旦人家资金充足，到时候说什么赶超就是痴人说梦了…………