东恒机械网

军用飞机的航空发动机制造和芯片制造哪个更难?

  什么是航空发动机?制造它和制造芯片哪个更加艰难?答案是后者。

  尽管航空发动机是工业桂冠,但是它本身并没有过多出彩或者奇特的地方可言,航空发动机的难点是现代顶级工业的支持,中国的现代精细加工工业的基础十分薄弱,起步也十分晚,航空发动机需要在极端十分险恶的工作环境下进行长期工作,所以航空发动机本身的性能需求十分高,十分苛刻,而现在也很难生产出来高等级的发动机轴承,这也是中国航空发动机的坡脚的地方,高等级轴承被列强长期垄断,中国暂时没有能力生产出来。

  中国目前无法制造高等级的电子微电路是因为中国没有先进的曝光机,这是微电路制造的关键设备,一台先进的曝光机价值几亿美元,但是中国即便是有钱也无法买到这种被封锁的东西,美国限制对中国出口,所以中国也没有办法制造先进的微电路,中国最先进的微电路工艺是22nm的精度,而国际上先进的工艺是7nm的精度,差距可谓达到了代差的境地,可以见到高等级微电路的制造难度,即便是金钱再多,也无法攻克一些关键技术,中国在这方面的落后和欧洲和美国列强封锁技术有关系,尤其是美国为了阻碍中国的发展制定了一系列的政策,限制欧洲和美国向中国出口先进的微电路制造工艺设备,我们设计出来的导电回路只能够花费高价让他人生产,这也是中国的痛楚。

  由此可见高等级微电路的制造难度究竟有多大,故此航空发动机虽然是工业桂冠,但是也不是完全无法达到的技术,而微电路的技术提升则并非单纯砸钱能够完成得了的,还是需要更多的技术人才和资金投入到里面去进行发展才能够完成。

  都很难,但要是论影响面来说,可能芯片更难。

  航空发动机的研发确实是人类工业文明的皇冠,集成了各种高新技术,到目前为止可以说只有美国、俄罗斯和英国能够制造高性能的航空发动机。中国、日本和法国处于在门槛徘徊的阶段,和前述第一梯队还有差距。航空发动机的各种技术指标和要求都处于各种材料、控制和理论的最前沿位置,没有长期和天量的投入是不可能取得突破和进展,这就限制了航空发动机只能是大国的玩物,只能被这几个国家垄断。

  芯片的情况类似,但世界上能大规模制造芯片的只有美国、日本、韩国、中国、中国台湾等少数几个国家和地区。而且这几位里也分为几个梯队,美国毫无疑问是其中的最领跑者。和航空发动机不同,芯片的使用领域存在于我们现代化生活的方方面面,高端的有通讯、计算机、手机使用的各种芯片,中端的有各种五花八门的工业控制芯片,低端有各种民用电器设备,都需要各种芯片。很多人不知道,我国每年进口价值最大的货物不是石油,而是芯片。

  航空发动机可以说是能够由举国之力进行大规模公关从而取得突破的一个产品,我国目前就处在这个阶段奋力追赶。航发没有突破,高性能飞机就总有一环卡在别人手里,成为难以去除的“心脏病”。但芯片的格局不同,整个设计制造已经完全被西方垄断,更为关键是其整个架构体系已经定型,我国投入再多进行追赶,因为其已经深入生产生活的每个方面的特性,也很难突破现有体系另立门户从而挣得话语权。而且一个健全的芯片产业,不能只靠国家投入和维持,要实现整个产业的自身循环发展和突破,在目前来说还看不到希望和进展。

  

军用飞机的航空发动机制造和芯片制造哪个更难?

  所以,在现有工业体系下,芯片的突破应该比航空发动机更难。

  无论是航空发动机还是芯片都是工业制造中的高难度技术,它们都被人誉为“工业皇冠上的明珠”。能制造这两种设备的国家无不是世界上赫赫有名的工业强国。任何一种设备的生产都要考虑设计、材料、加工三个方面的因素。在设计上我国拥有世界级的先进设计团队,无论是航空发动机还是芯片,我国从来不缺好的设计,但是由于材料和加工工艺的原因,很多好的设计不得不作出妥协,甚至是成为技术储备。

  芯片要求制造的单晶硅达到很高的纯度,不能出现气泡和杂质,而航空发动机的叶片更是材料终结者,不但要求能耐高温、大强度、重量轻,还要求具有很好的加工性。而这些都需要拥有合适的配方,良好的材料生产设备和完整的生产工艺,在这些方面我国和其它先进国家还是存在一定的差距。

  在制造工艺上,芯片需要高精度的光刻机,光刻机的精度越高,芯片的制程就越小,现在的芯片制造都是纳米级的要求,每一次的提高都是相当不易。航空发动机的制造需要高精度的机床,我国的机床制造业起步比较晚,尤其是在多轴多联动数控机床方面离世界第一梯队还有很远的路要走,这就限制了我国航空发动机的制造能力,所以说无论是芯片还是航空发动机都不是小国能玩的转的东西,即便是大国也会有一定的侧重,我国要想在这两个领域都有巨大成就,还需要不断努力。

  军情系悟空问答签约作者,求各位老爷点波关注!

  一发动机的制造工艺,加工精度,原材料,热处理,加工机床的精度,先进性能,装配技术等,哪一项,沒有二,三十年的研究,也达不到最先进的安求如轴承的材料耍高转速,耐高温耐氧化,耐疲劳,要求钢材的合金成份要用天平称量添加就这一点是我们的研究短板,不大量的投入时间,资金,人力,耍几十年才能过关,润滑油要耐高温,无腐蝕点,不流失,只有这样才有发动机的寿命。要达到1500小时以上的正常工作,不然安全系数太小,百十小时发生故障是不行的。在天上战斗,你死我话,没有过关丙安全系数,可不能闹着玩。

  军用飞机的航发和芯片哪个更难造?显然,哪个都不好造,但是所谓难者不会,会者不难,两种产品考验的科学领域是不同的,不能一概而论,但是如果非要问哪个更难,当然是航发了,因为航发还需要机械时代积累的技术的积淀,而芯片要的只是电子科技的发达,更加单一。

  如此复杂的机械结构,不是有两个电子科技就能解决的,这些机械结构不但需要坚固、超级耐高温、超级润滑,还要符合流体力学和空气动力学的要求,还要有数字化操控的灵敏反应能力,这是10个苹果公司都解决不了的,航发考验的是一个国家的综合国力。

  航发涉及哪些学科?流体力学、空气动力学、材料学、机械设计、高精度加工和全面的工业链条。甚至航发的操控如果是数字化操控的话,它本身就要去研发芯片去完成控制,也就是说,航发中包含有芯片的学科,而芯片中不包含航发的学科。航发有多难?我们以日本为例。

  

军用飞机的航空发动机制造和芯片制造哪个更难?

  图为涡扇发动机的压气机结构图,里面的每一个材料和结构都是科技含量极高的。

  日本的电子科技很发达,材料也很先进,种种迹象表明日本不该是一个航发弱国,然而日本的航发确实很差,因为日本在航发的机械设计制造上存在问题。以日本的XF5-1发动机为例,他有1800摄氏度的涡轮盘耐高温能力,材料是OK的,他也有和美国F119发动机完全一致的3-6-1-1的布局,结构是OK的,他还有好的电子科技,操控是OK的,但是他的推力只有5吨,因为他的机械设计有问题。

  图为民航客机使用的大涵道比涡扇发动机结构图。

  日本仿制美国的F110发动机,推力比美国原版的要小半吨,因为机械的制造能力达不到要求,日本自己的航发,在机械机构最紧密的压气机上不过关。着因为日本在航发领域断代了几十年,现在忽然拾起,可以从各个学科中得到的经验和实际成果虽然不少,但是涉及到经验技术积累和底蕴的机械设计和制造却有缺课,于是航发性能极差。

  芯片是一个专门领域的国际大企业就能解决的问题,比如华为、苹果等。

  

军用飞机的航空发动机制造和芯片制造哪个更难?

  芯片只需要具备好的材料和电子科技能力就行了,技术比较单一,可以集中精力攻克,而航发却需要全国的工业门类去配合,一台成功的发动机,甚至需要国家军事科研部门牵头,军队提供试验,各大科技院校配合攻关,各类科研单位院所配合研发,前后涉及上千个各类单位,这是芯片不能比的,要知道,芯片连一个成熟的公司都可以造出来,比如华为,他能有多难呢?

  航发的难度之大难以想象。

  航发的难度在于设计、材料、零件加工精度,芯片的难度在于制造,设计并非太难,小米都能设计芯片,虽然两者对加工精度都有很高要求,但芯片精度是纳米级,航发是毫米至微米级,不是一个档次的。当然二者加工难度和复杂程度不一样,航发零部件很多,不同形状需要有不同加工方法,对机床要求非常高,不同部件有不同加工环境,装配精度要求也高,生产难度要大得多,而芯片制作难点基本只有光刻过程,只要攻克光刻机其他都好解决,当然生产精密光刻机也是超级复杂的系统工程,也设计到世界上最顶级的机床及各种零部件。综上所述,航发和芯片制造都是人类科技与智慧最顶级的展现,难度不相伯仲,对于中国来说,生产台能上天的航发也是能行的,生产芯片也不是不可以,只是目前我们还只能达到25nm制程,不过要想制造最顶级的航发和芯片,还有很长的路要走,需要拿出二万五千里长征的勇气与意志

  有人说航发难,有人说芯片难,其实都不全面,象俄罗斯乌克兰能做航发做不了芯片,日本韩国台湾,不能做航发但却能制造芯片,所以,无论说航发难还是芯片难,都是片面不全面的。本人是软件硕士,对芯片的了解接触比外行会更多一些,对航发的了解,仅是从网站上了解,唯一对机械的了解来源于去朋友汽修厂看维修。所以,会对芯片说得稍微准确。

  首先,题目是稍微有点不确当,因为,芯片与航发不太一样,一般芯片太多是代工,象手机一样,设计芯片一般都不制造芯片,象ⅠNTEL,高通,华为芯片,都是委托芯片制造厂生产,就象手机,苹果手机华为手机,都自已不生产,都是委托代工,苹果手机是由台资中企富士康生产的。而航发,似乎没听说过代工,都是航发公司自已设计自已生产。所以,问哪个制造难就很容易偏题,我不如把制造当成广泛的设计制造而谈,而不是从字面上制造来谈。

  ……有事要忙,明天接着写。

  

军用飞机的航空发动机制造和芯片制造哪个更难?

未经允许不得转载:摇臂钻床_数控钻床_多轴钻床_台式钻床-东恒机械网 > 军用飞机的航空发动机制造和芯片制造哪个更难?

评论

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: