船用柴油机配件、船舶自动化设备一站式采购维修平台。www.ship023.com
在阅读本文前，请点击“关注”按钮，以便后续继续推送类似的文章给你，也方便大家讨论分享，你们的支持，是我们坚持创作的动力~
文 | 吃面不吃鸡
編輯|t
2024年2月13日，日本宇宙航空研究开发机构在社交媒体上发布消息称，原定于两天后发射的H-3火箭发射因天气状况恶化而暂停，后续计划尚未决定。
一年前，H-3火箭执行了首次发射任务，但那次发射因电源故障被推迟了近20天，随后又因第二级发动机无法点火而不得不在空中自毁。 时至今日，这枚新火箭的“首秀”已经推迟了整整一年。
H-3之所以备受关注，原因之一是它采用了膨胀放电循环发动机，这种发动机在世界上是独一无二的。
这款发动机一直被认为是“无用”产品，推力远不及传统发动机，但日本三菱重工却对这款发动机情有独钟，在改进发动机结构后，宣称其推力比日本之前的火箭发动机高出一半。
三菱重工的宣传让很多人对这款发动机的未来充满期待，但H-3表现的不尽人意，让人不禁怀疑：日本还是曾经的发动机技术强国吗？
让我们回顾一下日本在航空航天发动机领域的发展历史，看看能否找到这个问题的答案。
军民融合：日本发动机技术发展的基础
二战期间，旧日本军队曾迸发出惊人的战斗力，形成鲜明对比的是，除了近代中国国产太行发动机，几乎没有其他参战大国对日本的武器装备给予过高的评价。
在美日战争初期，日本的零式战斗机还能对美国飞机取得1：6的辉煌战绩，然而随着美国人对这款战斗机的深入研究，发现它的发动机性能远不如自己的飞机。
为了实现高机动性和速度，日军把飞机上一切与空战不直接相关的设备拆除，就连关键时刻用来救命的自封油箱和油路自锁装置也拆除了，这样稍有损坏就能让整架飞机变成一个火球。
后来美军特意增加了战斗机弹药中的曳光弹数量，让这款“万能战斗机”变成了“空中打火机”。加上美军最新型机种的加入，二战后期的零式战斗机只剩下了挨打的本事。
零式战斗机的发展思路充分说明了日本当时在发动机领域面临的困境：有用，但不先进。
二战结束后，日本曾一度被禁止研制和生产任何航空产品，以防止旧日本空中力量的复苏船用柴油机，而作为飞机的心脏，航空发动机自然也被禁止。
说到发动机这样的重工业产品，就不得不提日本的财阀大佬们。早在《波茨坦公告》发表时，盟军就意识到了日本财阀的特殊作用。他们是日本走向军国主义的有力支持者，也是发动机研发的具体实施者。
根据美国占领当局为日本制定的《反垄断法》和《消除经济权力过度集中法》，日本全国580家企业面临被拆分的风险，仅三菱重工就被拟拆分为东日本重工、中日本重工、西日本重工三家公司，各自从事其他领域的研发和生产。
但不久之后，冷战爆发，给日本的航空发动机研发带来了转折点。1951年，美日签署了《旧金山条约》，也就是现在的《美日安保条约》。从此，两个二战时期的死敌变成了冷战时期的盟友，美国对日本很多敏感领域的态度也从严禁转为暗中支持。
此时，原定解散的580家公司中，真正解散的只有18家，其余全部完好无损。日本一方面急于研制航空发动机，另一方面又要表明摆脱军国主义的决心，因此一改战前军政机构下达任务的做法，让“民间”财团承担研制发动机的责任。
在众多参与航空发动机研制的日本公司中，最具代表性的就是三菱重工、川崎重工和IHI三家公司。三菱重工和川崎重工知名度较高，而IHI在公众中的知名度不如前两者，但却是航空发动机领域的一颗新星。
该公司成立于1853年，是一家造船公司。正是这家公司建造了日本历史上第一艘蒸汽船，并在二战后接管了日本造船业的象征吴海军工厂。二战结束前不久，IHI刚刚交付了日本第一批喷气发动机，从而进入了航空发动机领域。
相较于其他行业，航空发动机等军工制造业利润并不高，为了刺激企业研发积极性，日本政府在1952年通过了一部《航空产业企业法》，由日本防卫省前身安保局为企业提供长期稳定的订单。
日本企业除了日本政府的订单外，还得到了惠普、通用电气等美国公司的技术支持，20世纪50、60年代，日本企业相继掌握了F-104、F-4战斗机配套发动机的制造技术。
1958年，日本政府通过了更加有力支持的《航空产业再生法》，日本企业开始由仿制向自主研发转变，J-3涡喷发动机等多款日本自主研发的航空发动机相继问世。
在歼-3推出的同时，中国也在苏联技术的基础上研制了第一代国产航空发动机——WP-5。两种同类产品的技术参数差别很大。一方面，歼-3的推力只有，而WP-5可以达到，显然后者的推力更大；另一方面，WP-5的重量为884公斤，而歼-3只有374公斤。更小的重量和体积保证了歼-3的使用范围更广、机动灵活。
从两种产品的差异可以看出，日本与中国在航空发动机领域选择了完全不同的发展方向。
1958年至1963年间，日本第一架自主研发的教练机T1共生产了66架，其中最后20架安装了IHI公司的J-3发动机。
T-1入列是日本重新武装的前奏，而J-3发动机的应用则象征着日本航空发动机领域重启后正式进入下一个阶段。
自主研发与国际合作并存
歼-3发动机问世的20世纪50年代末60年代初，涡喷发动机的发展已趋于完善，更加先进的涡扇发动机开始出现。
为了赶上世界潮流，中国随即启动了涡扇-5、涡扇-6研发计划，其中涡扇-5研发团队早在1966年就生产出首台样机，涡扇-6的各项性能指标均处于世界一流水平。
可惜的是，这两款国产发动机都比较倒霉，与其配套的轰5、歼9、强6发动机相继退役或停在研发阶段，这两款失去列装对象的发动机的研制项目也分别在上世纪70年代和80年代中止。
多年后，国产太行发动机总设计师张恩和提起往事仍感伤：“涡扇-6的取消，让我们航空工业失去了一次缩小与西方差距的机会！”
除了失去兼容型号的直接原因外，导致国产涡扇发动机取消的另一个问题是难以突破材料限制，而日本在这方面处于领先地位。
1978年，日本完成了XF-3涡扇发动机一期工程，十年后，该型发动机正式服役，作为T-4教练机的动力装置，这一刻，中日两国的航空发动机拉开了整整一代的差距。
为了获取更多利润、积累更多技术和经验，日本航空发动机企业不再局限于国内市场和内部分工，而是参与以美欧为主导的国际合作。
最初，日本企业只是承担一些简单的转包项目，但随着其在热端材料方面的优势逐渐显现，越来越多的国际航空巨头开始邀请日本企业参与发动机核心研发项目。
这期间，三菱多次与美国惠普公司合作，承担了发动机燃烧室模块的研发工作；石川岛播磨重工则与美国通用电气、英国劳斯莱斯公司联手，为多个发动机研发项目提供风扇、涡轮叶片、长轴等精密零部件；川崎重工则更倾向于以持股的形式参与到研发过程，承担风险的同时也获得更多的技术和资金利益。
20世纪70年代美、日、意三国合资的波音767项目，日、意两国各承担了15%的投资和研发工作；21世纪的波音787项目，仅日本就提供了30亿美元的资金和35%的研发份额。
波音787采用两种发动机，分别是通用电气公司推出的GEnx和劳斯莱斯公司推出的GEnx，两种发动机都是与三菱重工合作研发的。
为了避免国内企业内耗，三菱、川崎、石川岛三家企业于1981年成立了日本航空发动机协会，这个非盈利组织具体负责协调各大航空发动机公司之间的国际合作项目，避免竞争的同时集中日本企业的技术优势。
如今，日本已经成为世界领先的航空发动机大国之一，日本企业的涉足领域也从航空发动机拓展到航天发动机。
1955年，东京大学教授糸川秀夫带领一批航空技术学者发射了一枚名为“铅笔”的探空火箭，这枚长度仅有23厘米的火箭成为日本航天事业的开端，糸川秀夫也被称为“日本火箭之父”。
日本的火箭技术同样源于美国，日本自上世纪六七十年代起从美国引进德尔塔火箭和大力神火箭及其发动机的生产技术，并在德尔塔火箭的基础上研制了自己的N-1火箭。
N-1火箭于1975年首次发射，可把1吨重的卫星送入距地球表面200公里的圆形轨道，或把130公斤重的卫星送入地球静止轨道。该火箭第一级和第三级动力装置与德尔塔火箭相同，第二级动力装置换成日本自主研发的液体火箭发动机LE-3。
N-1发射几年后，日本又陆续研制出N-2、H-1、H-2等液体运载火箭和L、M两大系列固体运载火箭，逐步实现了航天发动机的国产化。
据统计，全球范围内60%至70%的火箭发射失败都是由于电力系统故障造成的，而日本凭借稳定的电力系统赢得了国际声誉。
1979年，在一次火箭发射试验中，火箭一级动力出现故障，但作为二级推进装置的LE-5B在预冷不足、发射环境异常的极端条件下，按照设定完成了发动机点火任务，二级火箭仍稳定运行，直至地面控制中心向火箭发出自毁指令。
在那个全世界都在摸索的年代，一次发射失败并不是一个无法接受的错误，经过这次事件之后，日本航天发动机的优异表现震惊了世界。
1990年，日本成功发射月球探测卫星，成为继美国、苏联之后第三个实现月球探测的国家。
1999年糸川英雄逝世后，人们将这颗距离地球3亿公里的小行星命名为25143号糸川。2003年，日本发射隼鸟号探测器进入太空，隼鸟号回收舱经过7年的运行，将糸川小行星的1500颗粒子带回地球表面。
隼鸟号太空舱返回地球的同一年，日本发射了人类历史上第一艘宇宙飞船“伊卡洛斯”号和亚洲第一艘金星探测器“晓”号。
日本能有今天的成就，很大程度上得益于其在航空发动机领域的研究。除了飞机发动机、航天发动机，日本的汽车发动机、轮船发动机等也享誉全球，特别是在节能减排、精密加工等方面，日本的技术几十年来一直无人能及。
中日发动机产业的竞争与合作
自涡扇-6停产、XF-3诞生以来，中日航空发动机技术差距进一步拉大，为了追赶世界先进水平，中国科研人员奋斗了几十年。
在数以千计的科研人员中，吴大观的名字是不能被忽视的。
1985年，是吴大观满腔热血为新中国、为新中国航空发动机奋斗的第36个年头。在这36年里，他日夜操劳，左眼视网膜脱落，右眼视力只有0.3。这一年，本该等着退休的吴大观却传来噩耗：有人提议终止尚未批准的新发动机研发计划，引进美国的替代产品。有关部门正在审议这一计划的可行性。
经过几十年对苏联发动机的测绘和仿制，中国的航空发动机即将重回老路，只不过模仿的对象变成了美国产品。
吴大观得知消息后，迅速联合其他8位专家向中央提交了一份《关于加快发展航空发动机的建议》，在建议书中，他们列举了利弊，坚决主张自主研发。
幸运的是，这份建议送到了邓小平的手里，他看过之后，非常同意吴大观等人的意见，于是亲自指示有关部门，全力支持国产航空发动机的研制。
1987年，新一代涡扇发动机项目正式启动，经过18年的研发，这款国产航空发动机终于问世。
这款新发动机被称为WS-10，它还有另一个众所周知的名字——“太行”，这是邓小平和无数革命先烈在战争年代艰苦奋斗的地方。
“太行”推力13.5吨，推重比达到7.5，各项数据均达到当时国际先进水平。经过多年改进，最新衍生型号推力已达到14至15吨。在太行发动机基础上研制的WS-20大涵道比涡扇发动机，推力高达16吨。这颗“国产心脏”装备在歼11、歼15、歼16、歼20等第四、第五代国产战机上。
“太行”的诞生意味着中国在航空发动机技术上迈出了一大步，很难想象，如果没有邓小平的英明决策，如果没有吴大观等老一辈科研人员的坚持，中国的国防会受到怎样的限制。
继“太行”之后，中国又陆续研制了包括WS-15“峨眉”、WS-17“岷山”、 “长江”等一系列航空发动机型号。
2002年至2007年，中国ARJ21支线客机、C919干线客机项目相继启动，同期日本也提出了自己的MRJ支线客机研发计划，一场航空工业的实力较量在有意无意中拉开帷幕。
中国的两款飞机采用了不同的研发思路，ARJ21在自主研发的基础上大量应用了国外的材料和设备，其发动机采用了通用电气的成熟产品；而C919在前期采用国外发动机的同时国产太行发动机，中航工业也为其专门启动了国产发动机“长江”的研制项目。
而日本的MRJ，其采用的发动机是三菱重工引进HP发动机技术后在日本自行生产的，算是准国产发动机。
经过约20年的竞争，三款飞机在2023年迎来分水岭。这一年，ARJ21系列交付量突破100架，客户也拓展到了海外；C919已向东航交付3架，后续订单已积累上千架。与其适配的长江发动机也在运20上开启最后的通用平台测试阶段，用不了多久就能在C919上进行试飞取证。
在中国飞机纷纷传出利好消息的同时，三菱重工却悄然宣布终止MRJ研制计划。按照三菱的计划，该型飞机原本应该在2013年交付客户，但日本缺乏飞机研制经验，因此项目被拖延了10多年，资金投入更是之前预计的6倍多。更为严重的问题是，即使飞机最终造出来了，也没什么用处，所以越早叫停越好。
经过此次竞争，中国确立了对日本的技术优势，但这并不意味着日本在航空发动机领域没有可取之处。
2019年中旬，日本方面突然传出消息：该国新一代航空发动机XF9-1通过试验，性能堪比我国“太行”系列。
各国媒体对这款日本新一代航空发动机的评价褒贬不一，有人认为XF9-1代表了世界先进水平，也有人认为这是一个“怪胎”，研发团队为了纸面数据牺牲了其他性能，而且这款发动机只兼容虚幻的“未来战机”FX。说白了船用物资，XF9-1至今还没派上什么用场。
不管怎样，XF9-1的诞生表明日本在航空发动机领域依然处于世界先进水平。
2023年5月，日本共同社报道称，清华大学与东京大学将在火箭发动机领域开展合作，双方将联合在中国“天宫”空间站开展研究实验。
消息传出后，引发了不少人的质疑，但其实这个项目早在2019年就已公开，是17个国家参与的9个“联合国/中国围绕中国空间站应用首批空间科学试验”之一，具体项目名称为“涡流和声波影响下的火焰不稳定性研究”。
这类项目不涉及敏感技术，对中日两国和世界都有利，这次合作为中日两国的发展指明了一条新道路，或许未来某一天我们还能开展更广泛的合作。
但合作的前提是日本必须彻底放弃军国主义思想，停止伤害中国人民的感情。
参考
----------------------------
这是船舶柴油机配件采购平台。
微信客服
微信公众号
