多年以来,日本的军事实力处在一种“薛定谔”的状态。随着国内和日本外务省的宣传需求在世界前三强和毫无自主作战能力的范围内随机跳动。随着国内的075两栖攻击舰和国产航母下水,出云航母论在国内失去了市场。于是,一种在日本高温材料技术领先全球的背景下发展出来的日本航空发动机先进论悄然兴起。日本航空发动机技术究竟在国际上实力如何?以XF9-1为代表的日本新一代发动机,有几分发展潜力?兔子将用三篇文章的篇幅,与大家深入探讨这个问题。

寓军于民或是无可奈何
随着第二次世界大战日本法西斯战败,日本受到了严格的《和平宪法》严格制约。《和平宪法》规定日本必须解散*队军**,禁止日本拥有航空母舰、核潜艇等进攻型*器武**,只能保有自卫所需要的装备。但是,日本一直以来都在谋求一个正常的国家地位,为了维持国防潜力,日本防卫省对拥有军工生产能力的单位,提供长期的订单需求以及稳定的资金投入。以维持这些企业的迭代技术和生产能力。这些日本军工企业的存在感极低,例如三菱重工、川崎重工、富士重工和石川岛播磨重工等,在美国驻军的监督下夹缝求生。

这种方法固然在一定程度上保持了日本在战时形成强大国防产能的能力。但是由于《和平宪法》的限制,在明面上这些企业无法进行大规模的军事装备,生产、实验和出口。这就使得日本的军工产业大部分建立在理论之上,而缺乏实战或实验的数据与经验支持。谁不想将自己的*器武**卖到中东、叙利亚,既能换取外汇,又能获得与各国装备对抗的一线数据。所以说,日本的寓军于民只是作为二战战败国的无奈罢了。
美国航空发动机日本分厂

日本许可证生产航空发动机
航空发动机产业更是如此,在《和平宪法》实行之初美国严格控制日本航空产业的发展。但是随着朝鲜战争的爆发,美国逐渐放开了对日本航空产业的控制。1952年,日本政府制定了《航空工业企业法》,采取了一系列的措施保护日本本土航空企业发展。这一政策的重要成果就是在1981年,石川岛播磨重工与三菱重工、川崎重工共同组建“日本航空发动机协会”。该协会的建立之初的宗旨是推进日本民用航空发动机的发展。这一阶段日本本土航空发动机制造商与GE、罗罗、普惠等世界一流航发一级供应商合作项目逐步上升,日本本土的航发制造能力得到飞速的发展。

日本航发国际合作记录
但是回顾日本现有航发历史我们可以看到,日本的航空发动机产业在西方的设定产业链中位置较低,尚且处于维修、零部件制造阶段。欧美等国严格控制日本本土航空发动机设计能力。由日本生产的高压压气机叶片、燃烧室等热端零件和风扇、压气机叶片等冷端零件,确实在世界上范围内都有极高的技术水平,但是也只仅限于此。由于缺乏本土的风洞及航空发动机型号技术积累,日本航空发动机在设计及整合能力上具有较大的缺陷。实际上将日本当下的发动机产业,称之为惠普、罗罗、GE等公司制造部亚洲分厂也不为过。

设计经验难以弥补

日本在类似冷却系统、润滑系统、气动特性和航发集成设计等方面的缺陷,最为完美的体现就是在日本的XF5-1涡扇发动机对外宣传上。日本着重强调该发动机采用了独立研发的陶瓷基复合材料,使得涡前温度高达1800 k,但是发动机推力只有5吨左右,这完全就是设计能力低下的问题。发动机动机的寿命随着涡前温度的提高而飞速下降。目前美国新一代航空发动机设计制造理念已经发生 转变,放弃单纯追求涡前温度,转而追求增加航空发动机的装配精度、提升转子动平衡、降低航空发动机叶片与机匣之间的间隙以提升密封性能,在不损失寿命的前提下获得更强的发动机推力。

发动机转子振动
在航空发动机设计这一点上,日本与中国目前面临的问题较为相似,缺乏本土的航空发动机设计能力,即使在推力数据上可以与国际先进行发动机较为接近。但是在美国动辄上千乃至数万小时的发动机寿命面前,国产或日本生产发动机只能维持十分之一的标准。这也是为何XF5-1发动机一直处于原型机状态,难以实装。

行文至此,日本航空发动机产业赶美是没什么希望了。下一篇文章,兔子将对比一下日本与中国航空发动机发展历史与成果,看看“超中”的豪言水分如何。喜欢的朋友可以关注一下。
