参与载人天地往返运输系统竞争的5个方案
2024 年 9 月 6 日,一个注定被铭记的日子!
四、中国在大飞机和空天飞机的发展历程 微信AI
中国在大飞机和空天飞机的发展历程上,经历了多个阶段的重要里程碑:
插播:首飞成功 @武器界的杠把子
1. 大飞机的发展
运-10的研发:1970年,在中国毛泽东的指示下,上海开始研制大型客机“708工程”,最终在1980年成功首飞。运-10的成功标志着中国具备了自主研发大型飞机的能力,但由于缺乏后续发展和支持,运-10在1985年停飞。
国际合作与MD-82的合作生产:1986年,美国麦道公司与中国合作生产MD-82,但过程中中国航空工业遭遇了不少技术和政治压力。
2. 民用航空的发展
ARJ21原型机下线
2023 年 5 月 28 日,C919 成功进行商业首航,这是中国大飞机发展的重要里程碑。它标志着 C919 从研制阶段迈向商业运营阶段,正式进入市场,参与全球民航市场竞争。
在国产化方面,C919 也取得了显著成果,国产化率达到 60%。
ARJ21和C919:2007年,中国开始了ARJ21短途支线飞机的研发,这是中国首次按照国际适航标准研制的商用飞机。2017年,C919大型客机成功首飞,这标志着中国在大型民用航空领域取得了重大突破。C919的研发团队集合了全球供应商的力量,集成了国际上广泛认可的适航标准。
3. 空天飞机的进展
【第一排左起】叶光富(SZ-18)、蔡旭哲(SZ-19)【第二排左起】李广苏(SZ-18)、李聪(SZ-18)、宋令东(SZ-19)、王浩泽(SZ-19)
2024年10月30日,神舟十九号乘组顺利进驻中国空间站,与神舟十八号乘组完成了中国航天史上第5次“太空会师”。短暂相聚后,11月3日,神舟十八号乘组启程返回地球。
载人航天工程:中国从1992年启动了载人航天工程,简称921工程,分三步走战略。2003年,中国成功发射了第一颗载人航天器神舟五号,杨利伟成为首位进入太空的中国人。
2008年9月27日,中国第一次太空行走。神舟七号载人航天飞行进行了四大科学实验,并创下了中国载人航天领域的四个第一,即航天员实现出舱,航天员释放伴飞小卫星,舱外空间材料科学研究,实施“天链一号”的首次应用。其中“中国航天员首次进行太空行走”,是这次太空活动中最引人关注的话题,也成为了我国航天事业继“东方红一号”、“载人航天”、“嫦娥一号”之后的第四个里程碑,标志着中国成为继美苏后第三个独立掌握空间出舱技术的国家。
2021年6月17日,神舟十二号采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱(船)组合体。这是天和核心舱发射入轨以后,首次与载人飞船进行的交会对接。神舟十二号航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。
2023年11月28日神舟十六号航天员拍摄空间站组合体全景图像
此后,中国陆续实现了太空行走和空间站的建设,2021年与天和核心舱成功对接,进入长期有人驻留的时代。
“中华星链”:美国“星链”曾以4.2万颗卫星的庞大计划垄断全球低轨通信市场,但中国用两项核心技术实现了“降维打击”:(1)中国“国网星座”包含6080颗部署在500公里以下极低轨道的卫星,其信号延迟仅为传统卫星的1/10,定位精度达厘米级,远超美国GPS的米级误差。在南海某次演习中,依托该系统的无人艇集群实现了30秒内精准锁定目标,误差不超过5厘米。(2)军民融合的“双模大脑”:与“星链”纯民用定位不同,中国卫星首次实现通信-侦察-导航三合一功能。以“千帆星座”为例,其卫星既能为民用手机提供直连通信服务,也可在战时切换为军用模式,实时追踪航母动向,甚至通过激光链路传输加密指令。
从“两弹一星”到“中国星链”,变的是一代代航天人的攻坚目标,不变的是中华民族“把命运握在自己手中”的信念。当1.5万颗卫星编织成覆盖全球的“智慧天网”,我们守护的不仅是国土安全,更是人类和平利用太空的未来。正如某卫星工程师在发射现场的感慨:“这些星光,终将照亮人类命运共同体的征途。”外媒可以沉默,但浩瀚宇宙中,中国卫星划过的轨迹,早已写下无可辩驳的答案。
新“鹊桥”(2018年“嫦娥四号”发射,蕴含“鹊桥相会”浪漫寓意的中继卫星被命名为“鹊桥”。)在地球和月球之间的“传情达意:2024年3月20日,长征八号运载火箭卫星支架相机拍摄成像。鹊桥二号中继星与运载火箭成功分离,太阳翼及伞状天线顺利展开,图像左侧为天都试验星。(国家航天局供图)
四维高景卫星具有以下技术特点: 高分辨率 :能够提供高分辨率的雷达影像,不受天气影响,适用于各种环境下的监测和测绘。 全天时、全天候 :能够在任何天气条件下进行观测,提供连续的遥感数据。 多领域应用 :广泛应用于自然资源管理、城市安全、应急管理和海洋海事等多个领域,支持基础测绘更新、农业生产和生态环境监测等 。
4. 深空探测与北斗系统
▲图为嫦娥五号着陆器和上升器组合体全景相机环拍成像,五星红旗在月面成功展开,此外图像上方可见已完成表取采样的机械臂及采样器。/国家航天局
“嫦娥三号”搭载的首辆月球车被命名为“玉兔”。图为“玉兔”月球车
北斗卫星导航系统:从上世纪80年代提出设想,到1994年北斗一号建设启动,再到2020年完成30颗卫星发射组网。中国人用几十年的时间实践探索,让“北斗”真正成为中华民族的指路明灯。
嫦娥工程和北斗系统:中国在探月工程方面取得了显著进展,包括2007年嫦娥一号的绕月探测、2013年嫦娥三号的月球车软着陆,以及2020年嫦娥五号的月球采样返回。同时,中国的北斗卫星导航系统也在2020年全面建成,提供了全球化的服务。
5. 未来规划
我国行星探测任务被命名为“天问”,寓意着探求科学真理征途漫漫,追求科技创。我国航天器的名字向来取得就非常经典。比如我们的太阳探测叫“羲和”“夸父”,暗物质粒子探测卫星叫“悟空”,量子实验卫星叫“墨子”,都是以历史或神话中的人物命名。
深空探测和空间站扩展:中国计划在2030年前实现载人登月,并扩展空间站的应用。同时,中国还在研发可重复使用的运载器和核动力航天器等前沿技术。
“祝融号”着巡合影图:它所搭载的火星车名为“祝融”,祝融在中国传统中被尊为最早的火神。寓意点燃我国星际探测的火种,指引人类对浩瀚星空的接续探索和自我超越。
这些里程碑标志着中国在航空和太空探索领域的快速发展,从一个航空工业的后来者成长为全球航空和太空探索的重要力量。
五、中国战斗机研制历程:从仿制到全球领先的技术跃迁之路 公众号:工艺结构完整性
开篇:中国航空工业的世纪之问
1950年代,当新中国第一代航空人面对空荡荡的厂房和仅有的几架苏制米格-15时,一个根本性问题摆在面前:如何在西方技术封锁与工业基础薄弱的双重困境中,走出一条属于中国的战斗机自主发展之路?这场关乎国家安全的科技长征,如何从"修理仿制"跨越到"自主创新",最终实现与美国F-22、F-35同台竞技的历史性突破?本文将沿着时间轴线,解码中国七十年战斗机研制史中的关键转折与战略抉择。
第一章 筑基之路:从修理厂到整机制造(1951-1978)
1.1 米格时代的启蒙(1956-1966)
沈阳飞机制造厂(国营112厂)在苏联专家指导下,1956年完成歼-5仿制。总工程师熊焰带领团队攻克镍铬合金涡轮叶片铸造工艺,将发动机寿命从50小时提升至200小时。该机型共生产767架,奠定中国航空工业基础。歼-5研制从1954年10月开始,1956年7月13日全部采用中国自制零件的第一架歼-5完成总装。1956年7月19日,歼-5原型机由试飞员吴克明驾驶首次试飞成功。歼-5自1956年9月正式投入批量生产,到1959年5月停产,共生产767架。在歼-5的基础上,成都飞机厂研制歼-5甲和歼教-5飞机,分别于1964年11月和1966年试飞成功 [2]。歼-5的研制装备,标志着中国成为当时世界上能够成批生产喷气战斗机的国家之一。
1970年8月,国家正式下达研制大型喷气式旅客机(运10)的任务。这项任务以下达的时间而命名为“708”工程,熊焰被指派到上海主持这项工程的设计工作,任设计组组长。
上海原来没有大规模的航空工业,只有一座空军修理厂,熊焰再次面临创业的局面。在这里开展飞机的设计事业,一切从零开始。他们在食堂长条饭桌上绘图,在大型木质包装箱里作计算,运10的设计就是在这样困难的状态中开始起步的。更加严重的是“文化大革命”的干扰,一些人不讲究质量,但熊焰带领科研人员坚决贯彻叶剑英副主席关于确保质量,要做到万无一失的指示,坚持质量第一,按飞机制造的工艺规范,严把质量关。在研制过程中,先后进行了163项大型地面试验,不少试验项目或规模是国内首创。设计中对电子计算机的运用程度达到前所未有的广泛和深入,以至运10的全机静力试验达到与预计的差别仅有0.2%。
1980年运10飞机研制成功,试飞上天了,并飞抵世界屋脊——拉萨。熊焰作为运10设计队伍的组建者和第一任领导人,功不可没。
歼-6(沈阳飞机制造厂)
1964年定型,总师王南寿创新采用"两师一长制"(总设计师+总工艺师+总检验长),解决钛合金焊接变形难题。该机在1967年空战中击落台湾RF-104G侦察机,创下1.3万米高空拦截纪录。
1969年11月王南寿被调至4大队,主管歼9飞机的设计工作。
1970年5月,王南寿调成都六一一所,历任六一一所第一任所长兼总设计师,主持所的组建和科研工作,主持歼9方案设计和歼7大改飞机的设计发图工作。后调任三机部航空研究院副院长、科技局局长、部科技委副主任、航空工业总公司科技委常务副主任、研究员。
1978年先后获全国科学大会、四川省科技大会、及成都市科技大会颁发的个人科技先进工作者奖,1985年歼-8飞机获国家级科技进步特等奖,他是获奖者之一,1988年获部科技进步二等奖,荣立部二等功,被授予国家有突出贡献的科技专家荣誉称号,1991年享受政府特殊津贴。
歼-6是中国第一种超音速战斗机,曾是解放军空军和海军航空兵装备数量最多、服役时间最长、战果最辉煌的中国产第一代喷气式战斗机。在各次实战中,歼-6共击落20多架各型飞机,而自己没有一架被击落。2010年6月12日歼-6战斗机正式退出中国空军装备序列
1.2 自主探索的阵痛期(1966-1978)
歼-8(沈阳飞机研究所)
总设计师黄志千在1965年空难中殉职后,顾诵芬临危受命。为攻克跨音速抖振问题,他冒险乘坐歼教-6贴近观察歼-8尾流,最终通过加装腹鳍解决问题。1979年装备204雷达,实现中国首次机载雷达国产化。
黄志千(1914.1.23~1965.5.20),男,汉族,出生于江苏省淮阴县,中国飞机设计师。黄志千以丰富的实践经验和智慧,在修理、仿制飞机的基础上,主持参与中国自行设计的第一架歼教-1(喷气式)飞机,开辟了中国自行设计飞机的先河。他严谨求实,在飞机设计实践中,培养了一大批科学技术人才。为中国的飞机设计研制事业,作出了开创性的贡献。黄志千先后在华东军区航空工程研究室、沈阳飞机制造厂、第二机械工业部航空工业局、沈阳飞机设计室工作。历任工程师、设计科代理科长、研究室副主任工程师等职。后任航空研究院沈阳飞机设计研究所总设计师,并被任命为歼-8战斗机总设计师。
顾诵芬,1930年2月4日出生于江苏省苏州市,飞机空气动力学家,中国科学院学部委员,中国工程院院士,中国航空工业集团公司科技委研究员,中国航空研究院名誉院长。顾诵芬于1951年从交通大学航空工程系毕业,之后进入航空工业局生产处工作;1952年至1956年担任航空工业局飞机技术科工程师;1956年至1961年担任航空工业局飞机设计室高级工程师;1961年至1978年担任沈阳飞机设计研究所气动室高级工程师;1978年至1986年担任沈阳飞机设计研究所副所长、所长;1986年至1991年担任航空航天部科技委员会副主任;1988年担任航空航天研究院副院长、名誉院长;1991年当选为中国科学院学部委员(院士);1994年当选为首批中国工程院院士;2010年担任中航工业科学技术委员会副主任;2021年11月获得2020年度国家最高科学技术奖。2022年3月3日被评为“感动中国2021年度人物”。顾诵芬主要从事飞机的气动力设计工作。
第二章 开放突围:技术引进与体系重构(1978-2000)
2.1 中美蜜月期的技术窗口
歼-7III(成都飞机工业公司)
1984年,成飞总师屠基达引入英国马可尼公司平显火控系统,将瞄准误差从30毫弧度降至5毫弧度。该机型出口至巴基斯坦、伊朗等18国,创汇23亿美元。
屠基达(1927年12月11日—2011年2月16日),浙江省绍兴市人,中国工程院院士,飞机设计专家,曾任中国航空工业集团公司成都飞机工业公司总工程师、飞机总设计师,高级顾问、中国航空工业集团公司科技委顾问。享受国务院政府特殊津贴,曾获国家科技进步一等奖、“航空金奖”。
1927年12月11日出生于浙江省绍兴市,1951年毕业于交通大学。1957年独创性地设计成功中国首架两侧进气下单翼传力的机身结构,主持了中国第一次飞机测绘设计和第一项与西方军工合作,成功引进英国航空电子设备改装歼击机并使中国军用飞机进入国际市场。1989年,担任中航工业成飞高级顾问。
屠基达长期从事飞机机型设计,先后主持设计成功了5种机型,其中2种机型荣获全国科学大会奖,2种机型荣获国家科技进步一等奖;3种机型(系统)荣获国家质量金奖;初教6、歼7Ⅱ飞机的火箭弹射座椅和歼7M飞机荣获国家质量金奖。
2.2 三代机攻坚:歼-10的涅槃重生
成都飞机设计研究所(611所)
总师宋文骢在1986年方案论证会上,用3天时间手绘出鸭式布局气动模型。1997年首飞前,试飞员雷强发现飞控系统存在0.5秒延迟,团队连续72小时修改327条控制律代码。
宋文骢(1930年3月26日~2016年3月22日),男,汉族,生于云南省昆明市,原籍云南大理,中国工程院院士,飞机总体设计专家,曾任中国航空工业第一集团公司成都飞机设计研究所首席专家、自然科学研究员,是中国歼-10战斗机总设计师,被誉为中国“歼-10之父”。
宋文骢生于1930年3月26日。1949年7月参加人民解放军滇桂黔边区纵队任侦察员。1950年1月在云南军区情报处任谍报组长。1950年8月调空军二航校学习。1951年5月参加抗美援朝任空九师二十七团机械师、机械长。1953年3月在部队加入中国共产党。1954年8月进入哈尔滨军事工程学院空军工程系学习。1960年7月,宋文骢从哈尔滨军事工程学院毕业,先后在沈阳飞机制造厂、国防部六院一所(即沈阳飞机设计研究所)工作。
宋文骢是中国航空科学技术领域的优秀带头人,先后参加过“东风”113号机、歼7、歼-8、歼-7C、歼-10飞机的研制,是中国飞机设计战术性能气动布局专业组创建人之一,建起了中国第一个航空电子系统研究室,在先进气动布局、航空电子综合技术、数字式飞行控制系统、计算机辅助设计和制造技术等方面均有重大突破,取得了多项创造性成果,研制成拥有自主知识产权的第三代战斗机的设计技术,获国家科技技术进步二等奖、航空航天工业部科技进步一等奖、重点型号设计定型一等功、重点型号首飞特等功、何梁何利基金科学与技术进步奖、航空报国金奖、航空航天月桂奖终身奉献奖获得者,“感动中国”2009年十大人物之一。
第三章 体系突破:隐身时代的中国方案(2000-2020)
3.1 四代机竞标:成飞与沈飞的路线之争
歼-20(成都飞机工业集团)
总设计师杨伟创造性地将全机RCS(雷达反射面积)指标分解为1372个控制点,通过"微积分隐身"设计,使正面雷达反射降低至0.001平方米。2017年朱日和阅兵,5架歼-20以钻石编队震撼亮相。
歼-20(英文:Chengdu J-20,代号:威龙)是一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机,解放军研制的最新一代(欧美旧标准为第四代,俄罗斯新标准为第五代)双发重型隐形战斗机,用于接替歼10、歼11等第三代空中优势/多用途歼击机的未来重型歼击机型号,该机将担负中国空军未来对空、对海的主权维护任务。
2019年10月13日,歼-20战机列装中国人民解放军空军王牌部队。2021年6月18日,中国空军多支英雄部队列装中国国产隐身战斗机歼-20 [10-11]。11月,媒体报道,歼-16D电子战飞机投入实战化训练,可与歼-20无缝伴随作战。2022年9月27日,第14届中国航展新闻发布会上,空军新闻发言人申进科大校表示“中国第五代战机歼-20已经遍布‘东南西北中”;11月8日至13日,第十四届中国航展在广东珠海举办,歼-20在航展上亮相。2024年11月28日,第十一批在韩中国人民志愿军烈士遗骸回国,2架歼-20在中国领空为执行接运任务的运-20伴飞护航。
3.2 重型多用途战机崛起
歼-16(沈阳飞机工业集团)
总师孙聪团队攻克"玻璃化座舱"难题,用2年时间完成1553B数据总线与国产综合显示系统的适配。其KLJ-7A有源相控阵雷达可同时跟踪20个目标,引导PL-15导弹实施超视距打击。
孙聪,1962年2月出生于辽宁省沈阳市,飞行器设计领域专家,中国工程院院士,百千万人才工程国家级人选、中国航空研究院院长。
孙聪1983年毕业于北京航空学院;1990年加入中国共产党;2006年获北京航空航天大学工学博士学位,同年,担任航空工业沈阳飞机设计研究所总设计师、所长;2009年,担任中航工业副总工程师;2015年当选中国工程院院士;2016年,担任中航工业科技委副主任。
孙聪长期从事飞机航空电子、隐身技术和飞机设计工作。
歼-15(沈阳飞机工业集团)
2009年,总师罗阳在乌克兰T-10K-3原型机基础上,重新设计折叠机翼和着舰钩。2012年11月23日,试飞员戴明盟驾驶歼-15在辽宁舰成功触舰复飞,创造了从立项到上舰仅6年的"中国速度"。
罗阳(1961年6月29日-2012年11月25日),男,汉族,辽宁沈阳人,1982年8月参加工作,1986年8月加入中国共产党,北京航空航天大学飞机设计专业毕业,研究员级高级工程师,1999年享受国务院政府特殊津贴。生前任歼-15舰载机工程总指挥,沈阳飞机工业(集团)有限公司党委副书记、董事长、总经理。
罗阳1961年出生于辽宁沈阳,于1978年考入北京航空航天大学飞机制造系高空设备专业,1982年大学毕业时,罗阳被分配到沈阳飞机研究所第九设计室担任设计员。1989年,他考取北京航空航天大学全日制研究生。1994年后,历任中航工业沈阳飞机设计研究所组织部部长、党委书记等职务。2002年7月起,历任中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司党委书记、董事长、总经理等职务。2008年12月,任中航航空装备有限责任公司副总经理,分党组成员。2012年1月,任中航航空装备有限责任公司特级专家。组织了多项国家重点工程项目,为国防现代化建设做出了突出贡献,他管理创新,使沈飞迈入科学发展的新阶段,2012年11月25日,罗阳在随“辽宁号”航母成功完成舰载机首次起降试验任务返港靠岸后,因过度劳累不幸辞世,年仅51岁。
2012年11月后,罗阳先后被追授“中央企业劳动模范”、“全国五一劳动奖章”、“中央企业优秀共产党员”、“全国优秀共产党员”、“航空工业英模”、“改革先锋”等荣誉称号,并被民政部评定为烈士。2013年2月,罗阳当选2012年度感动中国人物。
第四章 战略转型:空天一体化的未来布局(2020-)
4.1 舰载机体系化发展
歼-35(沈阳飞机工业集团)
总师王永庆团队采用3D打印技术制造钛合金承力框架,使结构减重25%。其新型氮化镓雷达可同时执行对空搜索、地形测绘和电子干扰任务。
王永庆,航空工业沈阳飞机设计研究所第五任总设计师、多型飞机总设计师、航空工业首席技术专家、博士生导师。我国航空装备跨代、跨域发展的探索者之一,具有丰厚理论功底和丰富工程实践经验,是行业内具有较高威望的开拓型飞机设计专家。潜心钻研航空重点型号研制及预先研究工作,促进了我国航空主战装备的跨越发展。先后参加和负责了多个型号的研制,尤其为我国首型舰载机着舰和新机首飞作出了突出贡献。多次立功受奖,先后荣获国防科学技术进步奖特等奖,全国五一劳动奖章,航空工业航空报国功勋奖、航空报国金奖、“风云人物”,冯如航空科技精英奖等多项荣誉。
4.2 战略轰炸机突破
轰-20(西安飞机工业集团)
轰-20,是中国在研发中的新型远程战略轰炸机,中国空军歼-20、运-20(已正式列装)等“20时代”的机型之一。
据猜测,轰-20的航程可达到约8077英里(大约13000公里),有效载荷高达40吨,使用类似于B-2的飞翼设计,中国自主研发的新型大推力涡扇发动机,结合先进的空气动力学设计,使这款轰炸机能够以极低的燃油消耗,长时间保持高效的巡航飞行能力。
2016年9月1日,中国空军司令员马晓天证实,中国空军正在发展新一代远程轰炸机。2018年8月3日,文献纪录片《永远的军魂》曝光了中国新型远程战略轰炸机被命名为轰-20。2024年3月,全国两会期间,空军副司令员王伟透露,轰20很快就会对外正式公布,并否认有技术瓶颈,称轰20“值得骄傲,也值得兴奋。意义非常大。”
中国战斗机发展史揭示出后发国家技术突围的经典路径:逆向工程奠基→技术引进消化→体系自主创新。当前面临的新挑战在于:如何在人工智能、高超声速等领域构建技术标准话语权?当歼-20与F-35在西太平洋上空相遇时,这不仅是战机的较量,更是一个民族百年航空梦的生动注脚。中国航空工业的下一个里程碑,或许就藏在今天的实验室与工程师的图纸中。