飞机引擎技术 中共输在哪里?

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【大纪元2022年04月02日讯】(大纪元记者蔡溶纽约报导)2018年8月至10月,美国司法部连续公布四起商业间谍案,都涉飞机的发动机机密。

第一起是通用电气(GE)前工程师郑小清的案件,本周四陪审团裁定一项共谋经济间谍罪成立;第二起是中共国安部官员徐延军盗窃美国多家航空航天公司商业秘密,去年11月被陪审团定罪,他被指控试图窃取与GE独家复合材料飞机发动机风扇相关的技术,以使中共受益。
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第三起是几名江苏国安部情报人员及黑客,侵入欧美私营公司电脑系统,窃取商用客机使用的涡轮发动机数据。第四起是季超群被诉为江苏国安部情报人员招募工程师和科学家,他要求一名工程师提供一个飞机发动机供应商(美国防承包商)的技术信息。

郑小清和徐延军案均始于2017年。当时徐延军以到中国大学做演讲为幌子,邀请在俄亥俄州辛辛那提的一名GE员工到中国,GE注意到其个人电脑上有GE的文件,从而启动内部调查,并向FBI发出警报。FBI驻辛辛那提特工在调查时,又发现GE纽约员工郑小清2016年前往江苏一家大学演讲,他已入选中共的“千人计划”,于是向纽约GE发出警报,后者调查后发现问题。

这几项行动都被美国司法部列入“中国倡议计划”(China Initiative)的案例。

随后,网络安全公司CrowdStrike在2019年发布一份详细调查报告“涡轮熊猫(Turbine Panda)和中国(中共)顶尖间谍 如何让北京乘坐C919客机走捷径”,报告围绕中共为自制C919客机而偷窃西方关键技术而展开,其中最关键的就是涡轮发动机技术。

那么,航空发动机到底技术难在哪里?为什么只有GE等少数公司能制造?走捷径能否成功?

有近20年驾驶飞机经验、具有飞行员执照(ATPL)、现定居加州的Sky说,中共强调“走捷径”快速走完研制过程,但飞机的研发和制造,是靠长期的经验积累打基础。Sky毕业于专业航空大学,个人拥有两架小飞机,也会自行进行维修,对飞机发动机有一定的认识。

Sky说,飞机发动机从高压空气进入燃烧室,混入燃油,剧烈燃烧并向后高速喷出以得到动力,听起来简单,普通汽车的发动机也要四冲程,但飞机引擎需要极高的技术和可靠性。

他举例说,飞一程几个小时,引擎始终在高速转动(每分钟几千转),这就涉及材料的散热、润滑、磨损等问题,单单讲材料,又要够硬又要轻、耐磨和抗高温,工作温度超过1500℃,高速旋转时每个涡轮叶片承受的离心载荷接近十吨,在高温、高寒、高速、高压、高转速、高负荷、缺氧、振动等环境下,稳定可靠地工作,用什么材料,都是很大的秘密。例如通用电气生产的GE90-115B 发动机,是该公司迄今生产最强大的客机发动机,具有11.5万磅的额定推进力,为波音 777-200LR、300ER 型客机提供稳定动力。

涡轮叶片的形状,对引擎的性能都关系重大,不光要研究最佳叶型能带来最有效的功率,达到一定的性能指标,还要考虑其它设计的影响,发动机各部件、燃油成分发生变化,原有的配合关系都有可能变化,例如,引擎也需跟着机身总承重改变、引擎的输出功效和整体也需调整。可谓牵一发动全身。

所有这些在设计中都需要大量的试验和数据支撑,是很繁复和麻烦,需要长期的技术经验和数据积累,以及持续大量的投资。

由于技术难度大,加上材料、燃油等的综合参数,飞机引擎的研制都要经过很多年不断反复的研究、试验、修改再试验的过程,“有很多的引擎损坏后,之后才开发出一个receipt(方子)”,Sky说。

所以这些试验的数据极其宝贵,Sky说,如果拿到这些数据,(中共)自然节省很多年的研究和大量的研发成本。

飞机发动机难在其“综合难度”, 研制成本和研制周期的比重很大,因此造价昂贵。Sky以他朋友的一架小飞机举例说明,朋友用了十年时间来研制,整个飞机的造价,大概引擎(发动机)占1/3,机身占1/3,航空电子仪器1/3。

但正因为飞机制造技术覆盖宽、涉及产业链的面很广,Sky认为,中共即便复制后能“超车”,但后面很多问题会跟着来。

“如果燃油改变,里面的部件又要怎么改呢?除非拿到整个理论,知道背后所有的原理,但问题你需要interprete,不仅要知其然,更要知其所以然。GE的引擎都经过数百万小时的飞行测试才走到今天,里面所有的工序和流程,这些是精髓。”Sky说。

Sky说,飞机不能fail(不合格),所有东西都是overbuild(极度讲究),一个新机种和新引擎都要从飞行员、到机修、到研发人员,从零到新硏定一个新的生态链,有足够长(几十年)的时间进行调试、修改,积累完整的工程数据的型号,才能降低巨大的风险。

他说,除了严格的工序和流程外,比技术问题更难解决的,是体制问题,“最大的问题,大陆追求走捷径的心态,做事缺乏安全文化,出事追责难。而在美欧、有有效的制度制约和保障。”

责任编辑:郑桦#

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