[原创]对于我兔军工的一些认识,只是杂谈(先谈不足,后谈优势,不喜勿进) – 铁血网

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最近网上对于中国的军工实力再一次展开了骂战,有捧到天上去的,也有贬的一文不值的,我写这篇文章,只是谈一下自己的看法,肯定会谈到我们的优势和成就,也肯定会谈到我们的不足,希望大家保持理性,不愿意看我谈不足或者是不愿意看我谈领先之处的,右上角叉叉不送。凡是合理的批评指正,本人一概接纳,能让本人心服口服的,本人金币奉上,蓄意挑事的,本人概不理会。

本人曾经发表过“中美差距高达五十年”这样片面和偏激的观点,我后来思索,的确是把诸如航发还有材料这些少部分上的差距扩大化了,在这里向nanjian3111和泥人游两位兄弟表达诚挚的歉意,还希望两位能继续批评指正小弟的错误,至于同一帖子中其他那些只会YY的残们,右上角叉叉不送。

我对中国军工的关注最早始于大概十年前,那个只有现代级驱逐舰能让各位网友YY的年代,那个时候我们想YY都没有东西可以去YY,网上充斥着无数拿现代级对抗金刚级甚至是美国航母战斗群的说法,当时大家还极少有人知道或者说是不愿意知道现代级在苏联庞大的反航母体系中只是一个舰队里打杂的角色,凭借四艘现代的32枚射程200公里的导弹,八个防空火力单元,恐怕还没见到航母战斗群就被击沉了。当然了,当时这种话是不能说的,说出来一定会死人,就像现在我写的这篇帖子也一定会招来无数痛斥一样。

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现代级曾经是多少中国军迷的骄傲

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歼十的大批成军是最让我感到高兴的事情之一

真正让人觉得中国军工有发展的还是歼十的成军和052C的下水,当时根本不知道什么航空复合材料,航空发动机,船用动力,高强度钢材,只知道中国有了自己的四代机(本文对战斗机采用五代分法,下同)和自己的区域防空舰,还觉得似乎中国很快就可以和美国叫板了,现在想想,真的很幼稚。

再到后来,就是歼20,辽宁舰,歼16,舰载机,094,东风41,052D等等了,这些东西才让我们真正感受到了作为一个大国军迷应该有的自豪,不过现在,我已经不是那个光看武器外表和纸面数据的菜鸟了,中国的军工,处在高速发展的道路上,我对我们的优势和不足也有了一定的看法,我们既有领先世界的技术,也有暂时不很先进的方面,总之灵活理性看待才能正确应对。

先说材料吧,中国的材料学其实并不非常发达,我们的发展异常迅速但是无奈起步晚底子薄,距离世界领先还有不小的差距,比如制造先进雷达所必须的半导体材料吧。中国的半导体产业发展着实是非常迅速,但是仍然处于第二代到第三代过度的阶段,主力还是第二代的磷化铟材料和第三代的砷化镓材料,这方面美国世界领先,纽约的一家公司已经实现了用陶瓷材料代替金属材料对雷达的T\R组件散热,这个技术还是独此一家别无分号的。另外美国的雷达材料使用的是虽然也是第三代但是更先进的碳化硅、锗化硅、氮化镓材料。实话说这些东西我国也造的出来,但是目前还是在实验室里面,达不到工业化生产,一些宣称规模生产的厂家基本都是从国外进口原材料,毕竟除了碳化硅之外,剩下的半导体材料并不属于什么禁运的东西。

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砷化镓材料,虽然是第三代半导体,但是用今天的眼光看来,已经不算是最先进的材料了

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世界上最先进的半导体材料之一——碳化硅,F22战斗机上的有源相控阵雷达用的就是这种材料,目前只有美国能规模化生产。

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另一种世界上最先进的半导体材料氮化镓,国内目前似乎不能生产,或者是刚刚可以生产(市面上拿这东西骗人的不法分子很多,大家小心上当……01年就有人说自己可以量产氮化镓……呵呵)

其实,半导体产业的基石是单晶硅的生产,这种东西的原理高中理科生就会,但是要想生产极纯的纯单晶硅却很难,把硅提纯还好说,但是单晶率的话仍然是美国的单晶硅最高,如果含有过多的多晶硅,效果就会变差,因为只有单晶体才具有各向异性等晶体特性,多晶体是没有的。

不过在陶瓷材料方面中国的成就也是显而易见的,中国和美国联合研制的硼基陶瓷材料世界领先,而具有优良工业特性的氮化硅国内目前也可以生产,而上述那些不能生产的,差距也不大,以中国科学家的效率,估计很快就能追上,总的来说在半导体方面中国系世界先进水平存在一定差距,值得注意的是美国的第四代半导体研究已经取得了进展,希望中国的科学家们不要落后,加油追上。

另一个主要复合材料是碳基复合材料,比如碳纤维,这才是永远的痛,中国的碳纤维大部分是从日本东丽公司高价进口,而且更重要的是先进的T1000、M70J的碳纤维人家根本就不卖,中国只能买到T300这个级别的碳纤维,而这一级别我们自己也可以生产。鬼子目前开始了T1100级碳纤维的研制,将用于日本五代机,日本的五代机不需要担心,一架飞机不是有材料就能飞起来的,日本几十年没设计过飞机,搞出来才有鬼,但是就材料本身而言,无疑日本人再一次走在世界前列。我看过一篇部队地勤讲飞豹战机维护的文章,说飞豹机身上有个地方是复合材料的,不能站人,要不然容易出问题,这表明飞豹上的复合材料还比较落后。当然,这是十年前的飞机了,经过十几年的发展,现在的中国碳纤维不可能像十年前一样连个人都无法站在上面,但是我们也着实应该有一些危机感。T800是一个坎,空客、波音大飞机的中央翼盒就都是碳纤维制造的,强度韧性都很好,而且还轻,如果看看中国飞机的数据,就会发现一样大小的飞机空重总会重上那么一点,主要就是复合材料不过关,有些地方只能用航空铝合金代替,就加大了质量,美国的飞机复合材料使用率在30%左右甚至更高,中国的大概是10%到15%(不要拿什么我怎么知道的来说我,这不算是机密问题,自己下功夫去找也找得到,就看你肯不肯抱着一本本成百上千页的大书慢慢啃了),有些承重部件还得用金属。

当然,中国的碳纤维也不算是一无是处,今年中国江苏航科刚刚实现了T800碳纤维的量产,而且是从原丝到成品的自主生产,质量超过了日本东丽,虽然T800到今天已经不是什么高端产品,但是毕竟是打破了发达国家的技术垄断,为我国大飞机和更先进的战斗机制造打下了坚实的基础T800不算最先进但是是应用最广泛,它的投产意义巨大,更重要的是2012年的采访,专家表示距离规模生产还有一定距离,而两年后就量产了,者必须说是中国科学工作者的艰辛努力的结果,功不可没,要知道,东丽公司84年研制出T800,86年研制成功T1000,89年研制成功M60,92年研制成功M70J,但是量产几乎都在近十年之后,中国的T800最早有消息是在08到10前后的话,用了四到六年就量产成功了,这当然有后发优势的因素,但是我国科学家的奉献精神也是很重要的原因。

不过我们不能自大,日本在三十年前就研制了T800,二十年前研制了M70J,M系列和T系列偏向不同,T系列偏向高强,M则是高模,最先进的M70J的杨氏模量高达690GPa,可见,虽然我国碳纤维目前解决了迫切需要问题(T1000过于昂贵而且稀少,只是一种标杆,即使量产了的国家如美国日本,也没有把它大量用在飞机上),但是距离世界领先还有差距,需要奋起直追。

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T800碳纤维,我国今年能够量产,将大力助推我国的各项航空航天技术进步,中国航空航天工程将随着T800的量产迎来另一个井喷时期

碳基复合材料方面我国真正的骄傲是石墨烯的量产,石墨烯是英国人提出的概念,提出者还因此获得了11年还是12年的诺贝尔物理学奖,不过真正把石墨烯量产并且发扬光大的还是我们中国,2012年我国实现了石墨烯的低成本大规模量产。石墨烯是一种碳原子以SP2方式杂化后形成的单层分子,实际上,石墨就是碳原子SP2杂化以后形成的多层分子,石墨烯就相当于把石墨拆成单层,具有硬度大(超过金刚石)导电和导热能力优异的特点,在新一代半导体元件和生物传感器方面的前景十分广阔,中国年产量最大,达到300吨,成本最低,仅为每克3元,而其他国家的成本则高达每克5000元,可以说,这个方面的优势对于中国未来几十年材料学发展都有巨大的意义,甚至可能奠定中国未来材料学领军国家的地位。

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这是石墨烯的示意图

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比一张纸还薄的石墨烯的硬度超过金刚石,具有优异的物理特性

说点题外话,今天楼主看到了一个美女高分子材料学博士,是来给我们监考的……当然是义务的,是某研究所的研究员(她说了是哪个研究所,不过不太方便透露),和她丈夫都是那个研究所的,于是我知道了,博士也不都是死板带着两篇啤酒瓶底一样眼镜的书呆子,本来和她聊得很开心,结果她一报身份楼主吓得差点五体投地,除了敬佩没别的了……而且楼主顿时对自己的专业充满信心………………

言归正传,我们回到传统材料——金属材料,这方面独领风骚的不再是美日,而是俄罗斯,而且领先的我都懒得用俄罗斯和别的国家比较——根本没有可比性。中国的最好的钢材屈服强度是780多MPa,其实已经很高了,比之除法国之外的欧洲国家,楼主有一种优越感,但是和东面的邻居们比,就差了点,先是美国,最出名的就是HY80了,不过已经不算什么好钢材,现在美国的最好钢材是HY130低碳高强度钢屈服强度890MPa,然后法国的钢材(不知道叫啥,反正最新型的潜艇上用的就是它)屈服强度980MPa,然后日本的NS110,屈服强度1000MPa,最后……俄罗斯AK34高强度钢,屈服强度超过1300MPa,其他国家的不清楚,不过鬼子的NS110的数据是有的,楼主现在手边没有那本书,不过使用了NS110的苍龙潜艇的最大潜深肯定超过了450米,也就是美国弗吉尼亚级核潜艇的最大潜深不过和800米上下的毛子核潜艇比较还差了点(共青团员号核潜艇创造了人类潜艇的最大下潜深度的1200米和超过44节最快速度)当然,毛子的优势不但在钢材,人家直接上钛,另外说一点,大体积的钛合金加工,只有俄罗斯能完成(比如蛟龙潜水器的外壳,当时大家都说700米不大靠谱,西方国家让中国先试试5000米,要是没问题再7000米。毛子则不这么想,他说要不我们给你造一个更好的钛合金外壳,你们直接突破万米怎么样……),其他国家只能加工小件,这也是为什么一些美国的先进武器尽量避免连续大面积使用钛合金……

NS110钢材,就我记得的数据,碳含量小于等于0.1%,硅含量小于等于0.01%,铌、硫、磷、钒也都在0.75%以下,基本都在0.1%左右。比较多的铬、锰和钼肯定是加进去的,就是说除了有意添加的元素外,杂质非常至少,这还是日本21世纪初的技术。至于其它的钢材,我在任何资料上都没看到过它们的详细数据。

NS110据说是鬼子造航母的预备钢材,不过和所谓的五代机一样,我们不需要担心日本能造出航空母舰,航母不是有钢材就能造出来的,而且造航母也用不着那么大强度,我国那个不到800MPa的足够了,美国的钢材不是世界最先进的,谁敢说弗吉尼亚级和海狼级不是世界上最先进的核潜艇???

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日本苍龙级常规动力潜艇,凭借着NS110高强度钢可以拥有超过450米的潜深

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俄罗斯塞拉级核潜艇,全钛合金艇身

说完材料,再说说加工工艺,加工工业也是高新制造业必不可少的,很多人觉得中国制造的质量糙底子差,这实际上是一种偏见、误解,中国的高精度加工能力相当先进,比大家传统上认为的德国日本都要先进,只不过不拿出来制造民用产品……很多巨大的工程,都需要极高的制造能力。而中国的精密制造能力,从未让我们失望,就比如,巨型风机SL5000

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SL5000的旋翼直径超过120米,它在转动过程中产生的巨大扭力是毁灭性的,而为了承受这种力,主机架必须坚不可摧,这也表明中国的焊接技术达到了极高的水平,焊缝内部几乎没有气泡,另外,哈尔滨工业大学的主楼前有一个代表焊接最高水平的无缝焊接钢球,有机会大家可以去看。并且,这个63米的叶片本身制造难度也相当大,设计它的空气动力学难度不亚于设计一架飞机,而制造出来,难度更大,我国使用新型的环氧树脂(玻璃钢)完成了制造,而制造误差的允许值非常之小。

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这是SL5000的巨大轴承可以看出它的精密程度,而实际上也是如此,这个轴承,世界上只有三家工厂能生产,中国瓦房店的一家是其中之一。

这个轴承是有史以来尺寸最大的精密轴承,直径超过3米的巨大轴承,制造误差不超过6微米,相当于人类头发丝直径的二十分之一

精度并不能决定一切,只有精度而无法加工是不行的,而我国拥有世界上最大的模锻压机,达到八万吨级,可以锻造航空航天领域的大型锻件,同等级别的还有美国、法国和俄罗斯的模锻压机,最大7.5万吨,以及可以加工500吨、800吨巨型零件的重型车床,没有这些东西,所有的大型零部件制造,都只是空话,一切精妙的设计也只能停留在纸面上而无法实现。

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世界上最大的八万吨级模锻压机

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世界上最大的卧式镗车床

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世界上最大的立式机床(看不出来是什么,估计是铣车床)

接着说电脑制造业,这个领域,不用说,我国和美国自然是不能比了,谁家电脑用的CPU和操作系统不是美国货?,不过中国是世界上仅有的两个可以独立制造电子计算机的国家……没错,两个。

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天和二号亿亿次的计算速度世界第一不过它的大脑——CPU并不是国产的,如果说国产CPU,就没有天河系列什么事情,而是神威蓝光系列。

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神威蓝光超级计算机,运算速度千万亿次,使用全国产的十六核CPU,和coreI7八核、AMD毒龙12核处理器相当(都不是你家里的那个I7和早就过时的毒龙)

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中国的龙芯3B处理器,估计在不久的将来,我们也能用上全国产的家用电脑,而不用受制于人,有人说它性能可以和i7媲美,这是有点过了,但是绝对算是一流处理器,关键是,如果真的出现了,你会不买吗???

当然,中国的处理器和美国的还是有差距,这主要来自于我上文所诉的半导体材料方面和单晶硅制造方面的差距,在材料学取得突破性进展之前,想要一举超过美国,还不大可能,因此中国处理器要想抢占国际市场,恐怕还要假以时日。

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美国的处理器仍然在全球范围内独领风骚,中国处理器现阶段还只能应用在保密部门的一些计算机上,达到不受制于人的目的,要打开民用市场,还需要一段时间,不过斯诺登对于“棱镜门”事件的曝光,无疑让中国CPU进军国际市场少了很多障碍,如果中国尽快推出民用处理器的话,对于美国的打击可能是毁灭性的。

我要说的就是这么多,还有很多比如量子通讯、处理器、微电子、核能利用方面等等本人基本属于一窍不通,给我相关书籍我也写不出半点东西,更别说是弄明白谁更先进,总之,我说了,中国经过了几十年的发展,总体上和世界先进水平还有差距,一些领域已经达到了先进水平,而还有一些暂时落后,我不愿意一味贬低自己的国家,更不愿意一味的去吹捧,理智看待我们的进步和不足才能在接下来取得更大的进步!!

向伟大的中国军工人致敬!向伟大的中国科学工作者们致敬!!!!

本文内容为我个人原创作品,申请原创加分

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