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j·泰勒·洛弗尔和罗伯特·法利

j·泰勒·洛弗尔毕业于肯塔基大学帕特森外交学院,是一名有抱负的博士生。他之前曾在广受欢迎的国防网站Foxtrot Alpha和外交政策博客Fellow Travelers上发表过文章。

罗伯特·法利(Robert Farley)经常为TNI撰稿,他是美国陆军战争学院(United States Army War College)的客座教授。所表达的观点是作者的观点,不一定反映美国陆军、国防部或美国政府的官方政策或立场。


2018年8月26日

《国家利益》中国空军是强大的,但发动机问题还待解决

中国的国防工业基地倾向于“借鉴”外国设计,尤其是在航空航天工业。几乎所有的中国现代战斗机要么是大量借鉴外国模式,要么是直接复制外国模式。J-10据说是基于以色列IAI Lavi和扩展美国通用动力F-16;J-11是俄罗斯苏-27的克隆;JF-17是苏联米格-21的现代发展。“借鉴”为中国在研发上节省了时间和金钱,使其能够以竞争对手成本的一小部分实现PLAAF现代化。然而,由于缺乏测试数据和产业生态,“借鉴”策略仍然受到瓶颈技术的制约。中国在制造高质量国产喷气发动机方面的持续困难,充分说明了这一问题。

技术失衡的问题,其根源在于窃取与制造和组装系统相关的商业秘密和人力资本。至少,这种缺失会使复制外国系统成为一个代价高昂且耗时的过程,因为窃取者需要从头开始开发制造过程。在最坏的情况下,它可能导致严重不合格的组件,从而降低系统的能力和可靠性。上世纪90年代和21世纪初,中国对俄罗斯某些喷气发动机进行反向工程的努力,无一例外地产生了寿命极短的发动机,而且没有俄罗斯同类发动机的动力。即使在今天,喷气式发动机仍然是PLAAF战斗机现代化的一个障碍,它的早期第五代原型明显动力不足。令问题更加复杂的是,俄罗斯对提供比用于供应苏-27的AL-31更强大的发动机持谨慎态度。然而,中国有几个途径可以解决这个问题。

最明显的选择就是简单地构建一个更好的自主引擎。2016年,国家战略性新兴产业发展“十三五”规划强调了提高自主喷气发动机设计性能和进一步发展航空工业的重要性。看起来至少已经取得了一些成功,因为最新的J-20原型机是由升级的WS-10引擎提供动力的,据说比AL-31发动机更静,更强大。然而,由于缺乏有关中国自主发动机项目的公开信息,它们的真正质量难以确定。用于为中国苏27侧翼飞机提供动力的WS-10的早期型号明显不如AL-31发动机。虽然成都航天Superalloy技术公司(CASTC)最近在涡扇发动机技术上取得了巨大进展,使发动机温度更高、功率更高,但其突破的成果尚未到达PLAAF机组的第一线。

如果该企业证明了在航空航天设计中突破各种技术瓶颈的关键,那么政治成果可能随之而来。目前,国有航空制造商在政治上方兴未艾,一些国有企业领导人甚至授予了省长职位。

更简单的方法是购买拥有先进发动机的外国战斗机,就像PLAAF从俄罗斯购买苏-35那样。苏-35的AL-41F1S发动机,也被称为ALS-117S,是一个异常强大的推力矢量发动机,代表了对AL-31发动机的一次质的飞跃。虽然中国最初对ALS-117发动机表示出兴趣,将其作为独立产品,但俄罗斯拒绝仅出口发动机,就迫使中国购买了苏-35。俄罗斯坚持认为,广泛的知识产权保护可以保护ALS-117发动机不受中国反向工程的影响。然而,考虑到中国在尊重知识产权方面的可疑记录,他们可能会尝试对ALS-117S发动机的部分进行反向工程,尽管这比听起来要难得多。俄罗斯消息人士称,不破坏它几乎不可能到达引擎的“心脏”。此外,尽管可以随时使用AL-31发动机,但中国先前在WS-10发动机上遇到的困难表明,使用外国发动机设计并不能立即转化为生产类似质量的发动机的能力。此外,不尊重俄罗斯的知识产权保护,可能会限制中国在未来购买先进的俄罗斯系统。最后,如果俄罗斯人是正确的,不完全破坏就不可能进入ALS-117发动机的核心,这种逆向工程的尝试,它会使PLAAF的先进战斗机瘫痪,而如果没有引擎的话,这显然是毫无用处的。因此,尽管中国可能会从反向工程ALS-117S发动机中获得短期优势,但它可能会扼杀下金蛋的鹅。总之,俄罗斯军工行业将前景黯淡,可能迫使它采取另一种方式,因为失去进入中国市场的机会将是一个沉重打击。俄罗斯的影响力也在下降;随着中国技术和工业基础的改善,俄罗斯进口商品的重要性持续下降。中国政府可能对缩短能力差距的悬殊有足够的信心,足以让莫斯科虚张声势。然而,这样做可能会破坏两国投入了大量外交资本的积极关系。

最后,中国可以将其私有化的民用飞机工业作为一个跳板,从中获得军事应用。这当然有其优势。以民用航空为重点,为中国航空技术开辟了新的出口市场,同时也为西方公司提供了更多的合作机会。例如,德国有意购买中国的涡轮机叶片,据说这些叶片在很多方面都优于德国设计(具有讽刺意味的是,这些技术大多来自中国收购的德国公司)。此外,由于中国是世界上最大的民用飞机市场,它满足了国内的需求。然而,美国和欧洲的公司在技术转让方面受到严格限制,削弱了它们提供有用信息的能力。此外,在西方航空航天公司开始投资中国生产之际,政治压力或知识产权盗窃可能会吓跑它们。由于知识产权盗窃已经成为争论的焦点,这可能会进一步加剧不断恶化的中美关系,并为贸易战火上浇油。其结果可能会破坏中国正在努力扩张和现代化的工业基础。

尽管存在这些巨大的障碍,但中国在军事航空领域的进步仍在迅速发展,中国在发动机技术方面不太可能永远落后。3D打印技术的进步可能会为它提供一种快速制造、原型制造和发展喷气发动机的方法。然而,尽管3D打印技术已经被世界各地的军方用于制造飞机和船舶的零部件,但它尚未生产出一种现代军用级涡扇发动机。考虑到这种任务的固有复杂性,这种技术要想成熟到能够广泛应用,可能需要几年时间。目前看来,中国必须做出艰难的选择,如果它真要掌握战斗机引擎设计,从而最大限度地发挥其空中武器的效力。

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