三代機與半導(dǎo)體誰更難--最近的一些感想

寧南山(在深圳搬磚的中產(chǎn)階級)

最近,看了些《軍工記憶》的記錄片,其中2018年的第二季,有一集是講殲十的研制過程,從1986年殲十正式立項,到2004年正式定型,歷時十八年的時間,《軍工記憶》講了不同的武器系統(tǒng)的研發(fā)過程,不過看完殲十這一集頗有些感觸,本文是記錄和隨想,非嚴(yán)密論證,以下的核心信息都來自該記錄片。

對于記錄片,我自己總結(jié)了三個要點。

第一點,我認(rèn)為七十年代末中國航空工業(yè)和歐美強國的差距,是比現(xiàn)在半導(dǎo)體和美國的差距還要大。

中國其實從1964年開始就在研制三代機了,當(dāng)時的型號是殲九,后來該項目在1978年下馬研發(fā)終結(jié),并于1980年項目徹底終止,但是該型號的鴨式布局設(shè)計為后來的殲十積累了經(jīng)驗。

當(dāng)時剛剛打開國門的中國,戰(zhàn)斗機和世界先進(jìn)航空強國的技術(shù)水平已經(jīng)在逐漸拉開,70年代末在殲九下馬的同時,美國已經(jīng)開始著手研究第四代戰(zhàn)機,也就是后來的F22。

我查了下,美國的三代機F15已經(jīng)在1976年,F(xiàn)16已經(jīng)在1978年開始服役了。

而當(dāng)時中國空軍的主力還是殲五,殲六等一代機,實際上中國直到1986年才停產(chǎn)了作為一代機的殲六。

作為二代機的殲七盡管在1967年就服役了,但是由于各種原因,在七十年代末才開始大規(guī)模生產(chǎn)并裝備部隊,同樣是二代機的雙發(fā)戰(zhàn)斗機殲八是1980年才服役的,而且該型原型機還不具備全天候作戰(zhàn)能力,只能在白天出動,因此被稱為“殲八白”。

由此可見,當(dāng)時中國空軍面對美國空軍已經(jīng)被拉開了“恐怖的距離”,難以想象我們用一代機的殲五,殲六,二代機的殲七和“殲八白”去對陣美國最新服役的F15,F(xiàn)16等三代機會是什么結(jié)果。

我們都知道,當(dāng)武器被拉開了代差,那么戰(zhàn)損比就會上升到10:1甚至幾十比一,也就是說戰(zhàn)爭是沒有辦法打。

意識到這一巨大差距的中國,在1982年初決定探討重新啟動研制下一代戰(zhàn)機,并且在北京召開方案論證會,當(dāng)時北京打電話給后來的殲十總設(shè)計師宋文驄,邀請他參加。

殲十的副總設(shè)計師謝品回憶說,“第二天就要開會了,頭一天航空部飛機局的局長,他就問我們你們有沒有方案哪,你們要有方案的話也可以說一說”。

從這一描述來看,當(dāng)時這個會議中航工業(yè)成都所并不是主角,我查了相關(guān)的記錄,這次方案評審會主要是評審沈飛的殲13方案和洪都的強6衍生方案,由于強6不被看好,這次評審會本來已經(jīng)基本確定了是沈飛的殲13方案勝出。

宋文驄后來回憶,方案論證會只給他15分鐘時間,本來只是參加評審的他們在出發(fā)前提前把一些資料都帶上了,結(jié)果最后他們提出的方案受到了與會人員的肯定。

在之后再次進(jìn)行的各單位的方案詳細(xì)匯報會議中,宋文驄把鴨式布局的飛機模型往投影儀上一放,投到寬熒幕上,說你看這多有時代感,這個模型展示的氣動布局讓人眼前一亮,按宋文驄的話說“這下全場掌聲”。

全球的三代機主要就兩種氣動布局,一種是鴨翼,一種是邊條翼,美帝的三代機主要用邊條式布局,我國的自研三代機用鴨式布局。

方案論證會之后,上級指示宋文驄把設(shè)計方案細(xì)化,宋文驄說我需要一年半的時間,當(dāng)時的航空部何部長說一年半黃花菜都涼了,要求一年完成。

宋文驄回憶,“這一年搞的非常辛苦”,飛機模型需要在風(fēng)洞進(jìn)行大量的實驗,而當(dāng)時的風(fēng)洞只能到大山深處的專業(yè)風(fēng)洞區(qū)做實驗,整個團隊駐扎在那里進(jìn)行測試和現(xiàn)場改動,這一年做了上萬次風(fēng)洞實驗,終于拿出了殲十的總體方案,在評審會獲得專家認(rèn)可,在后面經(jīng)過了多輪修改后,1986年殲十項目正式上馬。

當(dāng)殲十開始正式細(xì)化設(shè)計時,由于中國航空工業(yè)已經(jīng)距離世界先進(jìn)水平有了巨大的差距,要想殲十達(dá)到三代機的水平,和歐美航空強國的三代機抗衡,殲十需要新研發(fā)的設(shè)備和項目遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了常規(guī)。時任殲十飛機行政總指揮劉高倬說, “通常研制一個新型的飛機,按照規(guī)律,它的新的東西不能超過30%,就是70%得是繼承的,我們這個殲十飛機,實際上它用的新產(chǎn)品,新的系統(tǒng),新的技術(shù),超過了60%”。

今天中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),其實并沒有到七十年代末國產(chǎn)一代機對美國三代機,幾乎每個子領(lǐng)域都是全方位代差的絕望程度,只是缺乏對全產(chǎn)業(yè)鏈的掌控,在芯片設(shè)計,芯片制造,封測三個大的領(lǐng)域,我國都有較強市場競爭能力的企業(yè),且海外營收都占有較高的比重,具備了較強的綜合競爭實力。

芯片領(lǐng)域的海思不用說了,搭載海思芯片的華為產(chǎn)品已經(jīng)具備世界級競爭力,韋爾股份旗下的豪威科技就是蘋果的200大供應(yīng)商之一,匯頂科技是全球最大的指紋識別芯片廠家之一;芯國際的14nm在2019年底已經(jīng)量產(chǎn),而更先進(jìn)的N+1工藝在2020年也已經(jīng)在客戶導(dǎo)入階段;封測領(lǐng)域的江蘇長電科技,也是蘋果的全球200大供應(yīng)商之一。

美國現(xiàn)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的打壓,目前是集中在上游的設(shè)備,材料和EDA軟件方面,而在這些方面美國盡管占據(jù)著極大優(yōu)勢,但是我國在這些領(lǐng)域盡管弱小,但也有“種子”企業(yè)在進(jìn)行研發(fā)和銷售,這個以后再分析。

第二點,即使從基本概念開始學(xué)起,殲十也必須要搞定先進(jìn)技術(shù),沒有妥協(xié)的余地。

當(dāng)時F22和F35都尚未服役,全球最先進(jìn)的就是三代機,而殲十從出生開始就必須要能夠擊敗國外最先進(jìn)的戰(zhàn)機,這是殲十作為作戰(zhàn)武器的宿命所在,一項作戰(zhàn)武器,是要和世界強國的先進(jìn)三代機硬碰硬的,因此在性能上沒有妥協(xié)的余地,必須要具備能夠擊敗先進(jìn)國家三代機的實力,要和國外最先進(jìn)的現(xiàn)役戰(zhàn)機處于同一技術(shù)水平線上,否則殲十造出來將會毫無意義。

而今天我國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈自主化,并不需要短期內(nèi)就做到7nm或者5nm級別,只需要做到14nm或者28nm工藝的國產(chǎn)化或者是去美化,就可以保障相當(dāng)大一部分產(chǎn)品的市場交付了,后續(xù)可以在此基礎(chǔ)上繼續(xù)追趕。

另外非常重要的是,當(dāng)前對我國進(jìn)行半導(dǎo)體技術(shù)封鎖的這是美國,我國還可以從中國臺灣,日本,韓國,歐洲挖角半導(dǎo)體技術(shù)人才,購買軟硬件,而殲十在研制過程中,歐洲,日本,美國等先進(jìn)國家都對我國進(jìn)行了軍事制裁和禁運,我國不僅不能獲取人才,甚至也無法購買到相關(guān)的設(shè)備和軟件。

殲十研制的時候定的關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到了上百項,其中在后來被認(rèn)為最具有挑戰(zhàn)性的是數(shù)字技術(shù),三代機和二代機最大的不同,是不再使用機械操作方式,而改由計算機控制,這是革命性的躍升,也是三代機性能提升的關(guān)鍵所在。

而上世紀(jì)八十年代,國際先進(jìn)的計算機技術(shù)剛剛進(jìn)入中國,此時的計算機軟硬件技術(shù)已經(jīng)和多年前的電子管計算機時代不可同日而語。

設(shè)計人員連基本概念都要從頭學(xué)起,時任殲十副總設(shè)計師曾慶林回憶說“完全不了解,我們基本上就連這個概念都不是很清楚,從六七十年代一直跳到九十年代,這個變化太大了”。

時任中航工業(yè)某研究所室主任謝經(jīng)濤說“我們跟年輕人是在同一個起跑線上,我以前那些經(jīng)驗在這個新的系統(tǒng)上可借鑒的不是太多,那怎么辦呢,邊學(xué)邊干,實際上也硬著頭皮上了”。

其中的飛控系統(tǒng)設(shè)計是一個非常大的難題,對于飛控系統(tǒng)來說,安全穩(wěn)定是第一位的,但是三代機又要求飛機的機動性和操縱性要好,這就存在著矛盾。

設(shè)計人員提出了大膽的想法,不再采用過去的機械操縱模式,而改由計算機控制,叫做“電傳飛控”,時任中航空業(yè)某研究所設(shè)計員張繼高是這么解釋電傳飛控的:“以前我們飛機的各個舵面,是飛行員通過這個駕駛桿,腳蹬,通過機械連接傳動過去,而電傳操縱就不需要了,駕駛桿的位移變成電信號,通過電纜傳送過去,電傳操縱出現(xiàn)以后,它給飛機的控制帶來了一種革命性的變化”。

這個方案由于復(fù)雜度非常大,電傳飛控系統(tǒng)需要提前把飛機所有可能出現(xiàn)的飛行狀態(tài)進(jìn)行分析,并給出解決方案,由計算機來完成復(fù)雜情況下的判斷和處理,但是戰(zhàn)斗機在空中的飛行姿態(tài)十分復(fù)雜,而可能遇到的各種狀況也數(shù)不勝數(shù),除了飛機的飛行姿態(tài),速度,外部氣候狀況等因素外,還要考慮故障,飛控系統(tǒng)信號出了問題怎么處理,所有的路都需要事先設(shè)定好,所有能想到的狀況,都需要給計算機設(shè)計好應(yīng)急處理方案并且儲存在計算機內(nèi)。

一開始研究所的領(lǐng)導(dǎo)并不同意采用電傳飛控的方案,但是殲十總設(shè)計師宋文驄認(rèn)為“不能重復(fù)人家一步步的走,做出來的東西一定要比他先進(jìn)比他好,創(chuàng)新要有決心,有這個夢?!弊罱K決定搞電傳飛控設(shè)計。領(lǐng)導(dǎo)的擔(dān)心并不是沒有道理,在選擇新技術(shù)的路徑時,技術(shù)的成熟度是必須要考慮的問題,在殲十的研制過程中,國外不斷傳來采用電傳飛控的三代機墜毀失事的消息,這讓殲十的設(shè)計團隊也非常緊張。

時任中航工業(yè)某研究所飛控專業(yè)組長的楊朝旭說,“那是非常緊張的,都處于加班狀態(tài),實際上的話,你做再多也不為過,因為你始終覺得你可能都欠了一點”。

同樣的還有負(fù)責(zé)殲十航電系統(tǒng)研發(fā)的副總設(shè)計師曾慶林,也遇到了計算機技術(shù)這個攔路虎,二代機的航電系統(tǒng)比較簡單,各個設(shè)備自成體系,三代機執(zhí)行的任務(wù)非常復(fù)雜,用曾慶林的話說,“你要掛幾十種武器,你要做對空,對地,遠(yuǎn)程,近程,各種運動,非運動的目標(biāo),你都要去瞄準(zhǔn)攻擊,原來的老的飛機不便捷,就沒辦法(實現(xiàn)),要建立一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”。

從導(dǎo)航,通信,到幾十種武器的操作,都要編成軟件,前后花了十幾年的時間,才完成航電系統(tǒng)的升級換代?!懊總€文件都是幾百頁,上千頁,工作量非常大,非常非常緊張”“基本是加班加點,成天耗在這里”。

此外三代機還要求大過載,長壽命,這就要求飛機結(jié)構(gòu)要有很高的疲勞強度設(shè)計,否則可能會發(fā)生事故,一般增加重量可以增加強度,但是三代機對機動性的要求又要求機體要輕,這就和結(jié)構(gòu)強度就形成了矛盾。

為了計算全機結(jié)構(gòu)各個部分的應(yīng)力狀態(tài),因此設(shè)計人員自行開發(fā)軟件,把全機結(jié)構(gòu)劃分成很多個小單元,計算出各個單元的應(yīng)力,這也是國內(nèi)在飛機設(shè)計中首次大規(guī)模使用計算機輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)。

類似的還有殲十的飛機液壓系統(tǒng),液壓系統(tǒng)是用來傳送能量和動力的,殲十的飛機液壓系統(tǒng)有上千個測試點,當(dāng)時的計算機仿真技術(shù)還不發(fā)達(dá),所以就搭建地面液壓系統(tǒng)全模擬試驗臺。

到九十年代殲十的設(shè)計以及各種機載設(shè)備的研發(fā)告一段落,飛機開始進(jìn)入制造階段,制造工作由成飛承擔(dān),這對于成飛來說也是極大的挑戰(zhàn),之前生產(chǎn)制造二代機的經(jīng)驗可借鑒的不多,有些甚至是顛覆性的差異。殲十大量采用整體設(shè)計,出現(xiàn)了大量的整體結(jié)構(gòu)件,形態(tài)復(fù)雜,加工要求又達(dá)到了毫米級別,成飛當(dāng)時的機床,銑床都加工不出來,必須使用數(shù)字加工技術(shù)。

負(fù)責(zé)技術(shù)攻關(guān)的是時任中航工業(yè)某制造廠室主任錢應(yīng)璋,“一個整體框大概是一到兩噸重,毛坯,然后雙面加工出來可能是幾十公斤,然后外形是比較復(fù)雜的曲面,我們過去從來沒碰到過”。

當(dāng)時在863計劃中,有一個計算機集成制造的課題,錢應(yīng)璋聯(lián)合課題組的專家,從最基礎(chǔ)的程序設(shè)計開始,邊設(shè)計,邊實驗,邊制造,其中有一個整體框特別復(fù)雜,光是編制程序,就花了好幾個月時間,到正式加工的時候,刀對好了,負(fù)責(zé)的工長竟然不敢按機床上的開關(guān),因為框特別昂貴,一旦報廢,周期耽誤了,真的是壓力非常大,所幸最后這個框一次性加工成功。

事后錢應(yīng)璋也感覺后怕,因為項目的研制是違背常規(guī)的,“一個老專家就跟我說,他說錢應(yīng)璋你膽子真大,你一邊在開發(fā),一邊在應(yīng)用,你們就不怕失敗啊,他說哪有軟件是這樣子的。(但是我)沒辦法,逼著你,我那么多大框大梁,我怎么啃出來啊,只能成功,不能失敗,背水一戰(zhàn)了”。

另外一個小細(xì)節(jié)是生產(chǎn)設(shè)備的問題,殲十由于機翼和機身是整體設(shè)計,因此蒙皮的尺寸很大,需要有1000噸以上拉力的專業(yè)設(shè)備,而當(dāng)時成飛沒有符合這種技術(shù)要求的機床,于是成飛的工人想土辦法,自己用很多小千斤頂做了上壓裝置,解決了制造問題。

殲十的起落架,瞬間最高壓力能夠達(dá)到飛機的幾十倍,并且要求和飛機同壽命,要經(jīng)受住幾千次起降的考驗,而且采用整體設(shè)計機構(gòu),不再是以前的焊接結(jié)構(gòu),加工技術(shù)難度大大增加,由于工藝難度太大,一開始是和國外進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)談判合作,但是幾經(jīng)談判,合作未能達(dá)成,而這時總裝任務(wù)的日期不斷臨近,只剩下不到半年的時間,而傳統(tǒng)起落架的光是生產(chǎn)周期都要半年以上,而新的起落架還有十多個攻關(guān)項目要從頭做起。

液壓車間的大件工段工長張林和他的團隊主動提出承擔(dān)任務(wù),“時間又要緊,然后干的時候必須慢,再一邊研制,一邊攻關(guān),一邊干產(chǎn)品,三五個通宵,四五個通宵連續(xù)的都有”張林班組的所有成員都泡在車間里,老機床不可用,還自己動手改機床,最終按時完成了起落架的加工。

1997年殲十飛機終于在成飛完成了總裝,并且在1998年3月23日試飛,從方案立項,設(shè)計到制造的過程如此的艱難,負(fù)責(zé)首飛任務(wù)的試飛員雷強回憶,“宋總(殲十總設(shè)計師宋文驄)當(dāng)時就說了,你放心,飛機保證不會出問題”,雷強回答說“宋總,你也放心,如果真的一旦碰到了咱們都不想遇到的問題,只要飛機不是馬上爆炸,就是摔我也得想辦法給你摔在跑道上”。

時任中航工業(yè)某制造廠主任工程師李鳳山說,“終于盼到了首飛了,當(dāng)那個總師辦的工作人員把那個首飛會簽表遞到我跟前,讓我代表總工藝師簽字的時候,我當(dāng)時手覺得都要抖”。

時任中航工業(yè)某研究所飛控專業(yè)組長的楊朝旭回憶試飛當(dāng)時的情景,“很緊張,離陸之前我都不敢看的,當(dāng)時眼睛根本不太敢看,快離陸的時候,非常的緊張”。

殲十飛機型號辦主任晏翔回憶說,“抬前輪那一剎,抬起來了,然后離地了,哇上去了,這時候就不緊張了”。

制造廠室主任楊偉回憶,“當(dāng)時一離地,歡呼起來了!”

中航工業(yè)某制造廠殲十項目辦主任楊明華說,“我記得反正飛機落地的那一剎那,我自己手,那個手,巴掌拍的這個手都拍痛了”

試飛站副大隊長李濤說,“鼓掌的時候很多同志流下來眼淚,包括雷強,他也流淚了”。

2003年,殲十提前交付部隊,并且在2004年成功定型。

第三點,當(dāng)年的殲十團隊是在使命感的驅(qū)使下,數(shù)萬人沒日沒夜的干,是十八年的時間實現(xiàn)了殲十的服役,換來的是后續(xù)四代機和美帝并駕齊驅(qū)。

軍工記憶講殲十的研制歷程,所有被采訪的人,從設(shè)計,制造到試飛,從總師到工人,都反復(fù)的講到了瘋狂的工作的過程,請注意,這個記錄片沒有任何人提到待遇的問題。

而根據(jù)我大學(xué)畢業(yè)找工作生活的經(jīng)驗,那個時候軍工設(shè)計和制造人員的待遇是不行的,今天半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),國內(nèi)大量的民間資本和大公司涌入,對行業(yè)的薪資上漲起到了正面作用,這是當(dāng)年無法比擬的,今天半導(dǎo)體行業(yè)總體待遇,是比當(dāng)年的軍工企業(yè)要好不少的,而半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)今天已經(jīng)高度市場化,市場規(guī)模大,又具備極大的國產(chǎn)化替代空間,這意味著經(jīng)濟回報潛力也會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于當(dāng)年殲十項目。

殲十的整個研發(fā)過程,從飛機設(shè)計,飛機制造到飛機的試飛階段,由于面臨追趕世界先進(jìn)強國,中國的空中國防處于和對手代差的巨大壓力之下,每個環(huán)節(jié)都要求超常規(guī)的完成,因此極致的壓縮時間,參與了殲十項目的數(shù)萬人處于極高的緊張狀態(tài)下。

在殲十飛機的設(shè)計階段,時任中航工業(yè)副總設(shè)計師曾慶林說開發(fā)殲十的航電系統(tǒng)時,由于要編寫大量軟件,每個文件都是幾百頁,上千頁,“基本是加班加點,成天耗在這里”時任中航工業(yè)某研究所液壓專業(yè)副組長黃佑說,“當(dāng)時我們是基本上沒有星期天,沒有休息日,全在這個地方(做液壓系統(tǒng)模擬測試)”

“連軸轉(zhuǎn),但是當(dāng)時大家都有一股很高的心氣,不覺得累,因為人真的興奮的時候,你是感覺不到疲勞的,感覺那還是激情燃燒的狀態(tài)”

在殲十原型機的制造階段,殲十的總工程師薛熾壽,當(dāng)時被任命為成飛制造殲十的現(xiàn)場副總指揮,他說“那時候是跟著飛機走,就是在車間里轉(zhuǎn),休息很少,比如說到晚上一兩點鐘才休息,有時候到了5點鐘才回去,5點鐘回去以后,到了8點鐘又來了”

時任中航工業(yè)某制造廠室主任錢應(yīng)璋在回憶制造殲十的“大框大梁”時說,“我們沒有白天晚上,沒有周末星期天,沒有假節(jié)日,全部在機房”

在研發(fā)起落架時,液壓車間大件工段工長張林和他的團隊主動提出承擔(dān)任務(wù),“時間又要緊,然后干的時候必須慢,再一邊研制,一邊攻關(guān),一邊干產(chǎn)品,三五個通宵,四五個通宵連續(xù)的都有”

殲十使用的整體油箱,由于內(nèi)部導(dǎo)管復(fù)雜,取樣和安裝的環(huán)節(jié)都需要有人鉆進(jìn)油箱來完成,工人茍德生承擔(dān)了這份工作?!坝袝r候一根導(dǎo)管要爬個幾十次,白天干了晚上干,一周下來我的鞋底全部磨破了,幾個大拇指全部在外面”

“我從小也就是在農(nóng)村長大的,一進(jìn)廠以后看到飛機,我感到這個東西很有意思,我一定要好好地干,干出成績,就是這種想法,我記得當(dāng)時干型號的時候,穿這種連體的工作服,我都高興的睡不著覺”

時任中航工業(yè)某制造廠室主任楊偉說,“我們的工人真的可愛,不計較這些,加班加點,使勁干,真是非常辛苦的”

不只是設(shè)計和制造的部分不斷的壓縮時間,在試飛階段同樣如此,航空器的研制,試飛是必不可少的階段,地面試驗再詳盡,也只能部分模擬空中的狀態(tài),因此要不斷試飛來發(fā)現(xiàn)問題,按照國際慣例,一般試飛要占整個研制周期的一半時間,而殲十的試飛周期只有大約四年的時間,使得殲十的服役過程大大加快。

殲十副總設(shè)計師兼試飛總師周自全說,“這個四年當(dāng)中,從我這里發(fā)出通知休息的時間,大概有17天吧”。但是殲十飛機試飛副總師袁慧馨說,“我還不認(rèn)可,周院長是批了17天,但是我們有的相當(dāng)一部分人沒有這17天,要是能飛,他是不舍得那一天休息放假,他是不舍得的”。

值得一提的是,盡管試飛的過程就是測試飛機極限性能的過程,殲十做了很多以前想都不敢想的動作,而且試飛的時間被不斷壓縮,但是殲十的整個試飛過程竟然沒有摔飛機。

而研制先進(jìn)戰(zhàn)機過程中,摔飛機是常見的,例如瑞典的JAS 39在試飛過程中曾經(jīng)摔過兩架,像F22也摔過,蘇27也摔過,而且都不是一架,有的是一等事故,有的是二等事故。

實際上殲十在試飛過程中,國外三代機試飛過程中遇到的險情都遇到過,但是憑借試飛員出色的發(fā)揮化險為夷,地面的機務(wù)人員也及時發(fā)現(xiàn)了很多飛機的故障從而避免了意外。

在幾年的試飛過程中,發(fā)現(xiàn)了大大小小1000多處需要改進(jìn)的細(xì)節(jié),但是沒有發(fā)生過一次嚴(yán)重事故。試飛總師周自全說“我們不要說一等,二等,連三等事故都沒有出現(xiàn)過,什么叫三等,三等就是飛機損壞了要返廠修理,修完了以后飛機還可以用,就是這樣的事我們都沒有”。這可以說是世界航空史上的奇跡了。

在殲十的研制過程中,我不認(rèn)為中航工業(yè)的工程師和工人們,有獲得多么好的薪酬待遇,而更多的是依靠興趣和使命感來驅(qū)動殲十項目向前,推動航空工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。

中航工業(yè)某制造廠鈑金廠工人何沖之說,“克服這種困難,種種的困難,忘我的工作,大家都是忘我的工作,就沒有想到任何的事情,就是一心一意,要把這個飛機干好”

時任成飛復(fù)合材料加工中心副主任的文友誼說,“你要真正是就是懷揣一顆平凡的,你就是航空報國這種心的話,你就不可能去考慮別的,你只有一個字:拼”

試飛副總師袁慧馨說“有這個機會能夠做自己想做的事情,我就很滿足,我喜歡這一行,我真的喜歡”

今天中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化,在待遇這一塊是比當(dāng)年的殲十軍工研發(fā)團隊的工程師和工人待遇要好的,這也給今天的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化帶來了更有利的條件,

當(dāng)然了,我認(rèn)為有的公司,例如中芯國際等,如同我在之前的文章里面呼吁過的,應(yīng)該進(jìn)一步提高待遇,因為設(shè)計,制造和封測三大領(lǐng)域,明顯制造相關(guān)領(lǐng)域是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的最大短板,但是該行業(yè)的待遇水平卻比芯片設(shè)計領(lǐng)域要差不少,這不利于吸引更優(yōu)秀的人才,再加上我國半導(dǎo)體代工制造的工廠,大量集中在北京,上海,深圳這樣房價昂貴的一線城市,中芯的最先進(jìn)制程工廠就在上海,待遇如果不能提上去,那么面對高房價也會面臨人才流失到其他領(lǐng)域的問題。

正如海思在2018年的校招中大幅提升應(yīng)屆生待遇,帶動了芯片設(shè)計全行業(yè)校招薪酬上漲一樣,各行業(yè)的龍頭企業(yè),也應(yīng)該在待遇領(lǐng)域起到龍頭示范作用,這實際上會最終有利于行業(yè)發(fā)展,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)目前在以每年20%的速度發(fā)展,這也意味著從業(yè)人員在該領(lǐng)域的工作和投入,最終會具備很大的經(jīng)濟回報潛力,這毫無疑問是相比當(dāng)年殲十項目的一個優(yōu)勢。

對于殲十的意義,殲十的成功把我國航空技術(shù)向上提升了一個層次,同時也為殲二十的研制打下了堅實的基礎(chǔ),時任中航工業(yè)某研究所液壓專業(yè)副組長黃佑總結(jié)說,“有了殲十這個基礎(chǔ),你再干別的型號,你會覺得很有底,你從這個地方出發(fā),你會覺得這是有依靠的,有靠山的”。

他說的我覺得很有道理,我查詢了下首飛時間,中國從二代機首飛(殲七1966年,殲八1969年)到三代機首飛(殲十1998年),花了整整30年的時間,而中國的四代機殲二十在2011年就首飛了,距離1998年三代機殲十首飛只有13年的時間,時間大大縮短。

2007年,“殲-10”飛機工程獲得國家科技進(jìn)步特等獎。

我們今天的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,意義不會低于航空工業(yè)的進(jìn)步,甚至可以說更高。我之所以今天發(fā)這篇文章,是因為看了這一集之后,進(jìn)行了一個比較,不管從哪個維度看,我覺得我們今天半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化面臨的困難,很難說有殲十為代表的中國航空工業(yè)當(dāng)年面臨的困難大。

第一點從問題的層次上來講,當(dāng)年殲十如果搞不出來,那么我們面臨的是生存問題,人類已經(jīng)徹底進(jìn)入空中力量時代,別人想打你就打你,想揍你就揍你,幾十架上百架飛機就能造成重大損失,甚至還能實現(xiàn)零傷亡,而我們毫無辦法。

今天的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化,我們面臨的是發(fā)展問題,我們龐大的軌道交通,鋼鐵冶金,化工,電力設(shè)備,汽車,電子,航天,軍工,船舶,以及勞動密集型產(chǎn)業(yè)等各個產(chǎn)業(yè)已經(jīng)足夠支撐我們成為一個中等收入水平國家,我們半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化是推動我國向高收入國家邁進(jìn),問題的層次和當(dāng)年已經(jīng)不一樣了。

第二點從技術(shù)要求上講,

當(dāng)時殲十開始研制時的目標(biāo)是要戰(zhàn)勝當(dāng)時世界最先進(jìn)的現(xiàn)役戰(zhàn)機,否則造出一款跟國外有代差的戰(zhàn)機會毫無意義,而今天半導(dǎo)體的國產(chǎn)化并不要求一步登天做到5nm,做到14nm,28nm的全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化芯片,即使和最先進(jìn)水平存在代差,也是巨大進(jìn)步,而進(jìn)步就能夠給我們帶來更多的商業(yè)收益。

第三點從技術(shù)來源上來看,

當(dāng)年的殲十幾乎只有自主研發(fā)一條路,國外對我國軍工產(chǎn)業(yè)是設(shè)備和技術(shù)全面封鎖,而現(xiàn)在國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),除了自主研發(fā)以外,是可以從臺灣地區(qū),韓國,日本,歐美去挖角高級技術(shù)人才回國參與國產(chǎn)化進(jìn)程的,除了美國,其他國家和地區(qū)的技術(shù)和設(shè)備對我國也是開放購買和使用的。

第四點從資金投入來看,

當(dāng)年的殲十完全依賴于國家和政府投入,而今天半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),則還有市場的投入,是政府+市場雙輪驅(qū)動,而市場的投入規(guī)模甚至比政府的投入規(guī)模還要大。

光是一個華為,華為2020年的研發(fā)投入預(yù)計達(dá)到1500億元人民幣,其中相當(dāng)大一部分會投入到半導(dǎo)體領(lǐng)域,國內(nèi)的大公司,騰訊,小米,OPPO, 阿里,各種半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資本,都在以直接研發(fā)或者投資產(chǎn)業(yè)鏈的形式向半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投入資本,

更何況還有大量國內(nèi)的半導(dǎo)體公司在國內(nèi)股票市場上市,合計已經(jīng)達(dá)到了數(shù)萬億人民幣的市值,光是中芯國際,9月30日收盤時的市值也有3822億元人民幣。

第五點從人才的角度來看,

由于殲九在1978年下馬,1980年項目徹底終止,因此人才和隊伍都流失了不少,項目重新上馬時又開始重新的組建團隊。

而今天半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),包括光刻機研發(fā)團隊,隊伍都是有的,不存在還要重新組建的問題。

那時候國內(nèi)高校還沒有擴招,國內(nèi)的工程師人才儲備也遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于現(xiàn)在,海外留學(xué)人數(shù)也沒有那么多,軍工行業(yè)的待遇也非常差,總體對人才的吸引力是不如今天的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的。

今天美國目前卡脖子的主要是半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備,材料和EDA軟件,其中美國優(yōu)勢最大的部分是半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備和EDA軟件,

以我們最關(guān)注的生產(chǎn)設(shè)備為例子,殲十和半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備都不需要大規(guī)模量產(chǎn),年產(chǎn)幾十架/幾十臺上百臺也可以,像荷蘭ASML 2019年的半導(dǎo)體前道光刻機產(chǎn)量也就是200多臺。

殲十在設(shè)計制造完成后,需要花很長時間進(jìn)行試飛,而半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計制造完成后,也需要花時間在產(chǎn)線進(jìn)行導(dǎo)入和驗證實現(xiàn)芯片穩(wěn)定高良率產(chǎn)出。

我們不去探討殲十的研發(fā)和以光刻機為代表的半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備國產(chǎn)化兩者的難度誰高誰低,但是有一點是明確的,我們今天可投入的資源條件,不管是資本還是人才,比起當(dāng)年可是好太多了。

以半導(dǎo)體人才為例,除了在本土國內(nèi)各大985高校畢業(yè)生源源不斷的人才供給,其他比如高啟全,梁孟松都是前幾年從海外引進(jìn)的高級半導(dǎo)體人才,也給中國大陸的技術(shù)進(jìn)步帶來了很大的推動,中芯國際和長江存儲技術(shù)進(jìn)步非??欤?dāng)年想從歐美引進(jìn)這種級別的航空人才推動殲十研發(fā),想都不要想。

國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一些知名企業(yè),例如兆易創(chuàng)新,江豐電子,安集微電子等很多半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)公司的創(chuàng)始人,都是從國外留學(xué)或者工作后回來的,而當(dāng)時我國在海外留學(xué)的人才庫則遠(yuǎn)沒有這么大。

更何況,今天半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化,并不要求一步登天達(dá)到世界頂尖水平,當(dāng)年的殲十開始研制的時候,四代機還沒有首飛,全球服役最先進(jìn)的就是三代機,而殲十從開始就要求要打敗全球最先進(jìn)戰(zhàn)機,而今天全球半導(dǎo)體量產(chǎn)最先進(jìn)制程是5nm,而目前只是要求先做出40nm或者28nm的國產(chǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈,而一旦搞定了低制程水平的國產(chǎn)化,那么意味著國產(chǎn)化隊伍建立起來了,從上游到下游的國產(chǎn)市場循環(huán)也建立起來了,那么后面再往更高水平進(jìn)發(fā)的路就順暢了。

最后,我必須承認(rèn),本文的論證并不完整和嚴(yán)密,也無法證明我國能夠在短時間內(nèi)(例如兩三年)就能搞定半導(dǎo)體的全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化(即使只是較低制程水平),畢竟這件事還從未有人做過,誰能夠保證花多長時間呢?

盡管根據(jù)我獲取的一些信息,這個進(jìn)度總體還是不錯的。

但是我想說,在七八十年代我國國內(nèi)條件是如此之差的情況下,殲十項目啟動前,飛機研發(fā)隊伍因為缺乏項目人員流失,研制過程中面臨項目投入資金不足,對世界范圍內(nèi)的新技術(shù)甚至都缺乏,連殲十副總設(shè)計師都對三代機需要的計算機控制技術(shù)“完全不了解,我們基本上就連這個概念都不是很清楚,從六七十年代一直跳到九十年代”,“我們跟年輕人是在同一個起跑線上,邊學(xué)邊干,實際上也硬著頭皮上了”。

2016年殲十總設(shè)計師宋文驄逝世時,《中國航空報》刊登了一篇中航工業(yè)成都所的追思文章,里面記錄了同事們的回憶,向立學(xué):“1992年我被任命為副總師,分管技術(shù)改造、試驗室建設(shè)和試驗。宋總找我談話說科研經(jīng)費嚴(yán)重不足,我們要發(fā)揚艱苦奮斗和自力更生的作風(fēng),試驗室建設(shè)能省一分錢就省一分錢;要我把好外協(xié)試驗關(guān),能自己做的試驗決不外協(xié);要求我在試驗室建設(shè)時要創(chuàng)新,說張愛萍給所里的題詞就是創(chuàng)新,創(chuàng)新是所文化。 1996年是殲10飛機研制最困難的年頭之一。面對困難,宋總在所辦公會上要求領(lǐng)導(dǎo)干部帶頭過苦日子,要求制定獎金發(fā)放和住房分配向一線技術(shù)骨干傾斜等措施,避免了技術(shù)骨干的流失?!?/p>

殲十在這樣的困難情況下,通過數(shù)萬人參與十余年攻關(guān),最終讓我國戰(zhàn)斗機的技術(shù)水平上了一個層次,奇跡般的把和美國的技術(shù)水平差距從七八十年代令人絕望的巨大代差縮小到和美國同一代水平的例子,應(yīng)該要讓我們獲取一些信心。在擁有更多資源的情況下,我不認(rèn)為我們這一代會比,或者說應(yīng)該比上一代人做的更差。

點評

硬盤硬 軟件軟:

感覺寧南山說的點子上了。

1964年,日本新干線開通。1980年底,中國鐵路電氣化率才只有3.28%,也是代差級別的。其實當(dāng)年中國在大部分科技領(lǐng)域,技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域,和國外都有巨大的差距。但之后的各條發(fā)展說明,國家的產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)某些人的堅守,才使一些行業(yè)有了今天的收獲。

中國高鐵如果沒有當(dāng)年鐵道部一些人頂著巨大壓力的堅守,今天可能是另外一種局面。如果沒有華為當(dāng)年的咬牙堅持,今天中國5G的差距也許和4G之前差不過。如果京東方?jīng)]有咬牙虧損14年的堅持,今天的顯示可能還會被韓日和中國臺灣卡脖子。

幸福的日子:

以前是國家立項+卓越的項目帶頭人+全國協(xié)作才能完成大項目,現(xiàn)在也應(yīng)該有國家意志(立項,扶持或者傾斜)+卓越的核心企業(yè)管理者+上下游優(yōu)秀公司,芯片短板必能在2年左右完成28nm的去美化以及ICT的全行業(yè)自主化。

客觀評估0813A:

“國家”、“人民”這二個詞,就能讓很多很多中國人為其付出所有,載體是國企或者說國家事業(yè)單位。

這是中國人特有的家國情懷,是開國元勛們傳遞給我們的。

這份財富需要我們世代維護(hù)。

rg0775:

你也理解很正確。剛好飛機,半導(dǎo)體這兩個領(lǐng)域我都很熟,打個比方,現(xiàn)在的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)與頂級的差距,就如同已經(jīng)有了成熟的殲10后,完成殲20。沒那么難。更多的是經(jīng)濟代價問題。但在國安面前,都不是問題。北斗就是例子。

manli68:

不會的都很難,堅持做下去的都不難!

guan_15670808561646:

如果真的一旦碰到了咱們都不想遇到的問題,只要飛機不是馬上爆炸,就是摔我也得想辦法給你摔在跑道上——淚目。我們的祖國就是這樣篳路藍(lán)縷,一步步強大的!感恩所有讓中國人挺直腰桿的人。入關(guān)?。?!

下夕煙(離開土地太久了就會有點不知所終):

? 的確是,如果科技生產(chǎn)研發(fā)人員總被生存問題(衣食住行老幼教養(yǎng))困擾,就沒法全身心投入事業(yè)。

歪理邪說:

芯片不一樣。芯片最基礎(chǔ)的底層架構(gòu)和指令集是歐美的。操作系統(tǒng)是歐美的。你要搞全自主產(chǎn)業(yè)鏈就必須從基礎(chǔ)開始。假如歐美底層架構(gòu)和指令集每隔一年半個月做些改動。賣給你天價或不賣給你。你幸幸苦苦投入的全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)費用就全部打水漂。除非你自己搞一套自己的生態(tài)鏈出來。但這樣是逆全球化的。和當(dāng)年的蘇聯(lián)一樣,自成一系。那還不如梧桐灣灣來的直接,直接打斷芯片的腿。要不加我進(jìn)來大家一起玩,要不掀桌子大家都別玩。

頑石:

現(xiàn)在特別反感逆全球化,搞出LINUX是不是也是逆全球化? 憑什么歐美就代表全球化,中國航天是不就是逆全球化。我們有足夠大的市場容量,我們該自信,我們的標(biāo)準(zhǔn)必將成長為世界的標(biāo)準(zhǔn)。蘇聯(lián)不行,是因為他的市場太小了,他撐不起全產(chǎn)業(yè)鏈的工業(yè)模式,而我們可以

孤獨王座:

正因為殲10是在全方位封鎖條件下,所以才會背水一戰(zhàn),克服萬難,芯片就是老想挖人,對于基礎(chǔ)人才的待遇又不夠,老想著另辟蹊徑,所以擰不成一股繩

了光冊注被全名戶用的玩好又聽好:

芯片是個高端技術(shù),但是這東西現(xiàn)在炒作的這么厲害,其核心原因并不是多么難造,也不是多么重要,而是因為中國早不了。

是中國真的造不了么?當(dāng)然不是,只是造不出最高端的那種而已。

是真的很重要么?是,但是網(wǎng)絡(luò)上說的重要是7納米的那種,并不是真正的多重要,是超級計算機要用這種芯片還是航空航天?還是軍事或者重工?其實都不是,現(xiàn)在7納米的最大用處就是旗艦手機,而使用這種芯片是能讓你的手機拍照更美更好看,還是刷二維碼更迅捷?其實只是讓你花更多的錢而已。

芯片這個東西很重要,但是動不動就什么人類技術(shù)的皇冠,就有些胡扯了。

拿過這個皇冠的還有航空發(fā)動機,還有高鐵的螺栓,還有超級計算機……其一個重要指標(biāo)就是,中國造不出來,所以,當(dāng)中國造出來后,這個就皇冠就掉落了。

中國造芯片的企業(yè)很多,為何還會每年進(jìn)口這么多的芯片?

因為中國是電子終端的主要生產(chǎn)國,幾乎全世界使用的電子終端都是中國造的,于是配套的零部件自然進(jìn)口多,但是這不等于是中國有多需要……整天市場市場的,這個就是個市場問題,等于是中國這個大蛋糕分著和別人一起吃,只是現(xiàn)在有些人認(rèn)為這個蛋糕他們想吃更多,于是各種黑手,但這樣折騰下去,最終的結(jié)果就是這個蛋糕沒有了,那么誰也別吃。

有人說中國的世界工廠是得益于西方的工業(yè)轉(zhuǎn)移,雖然有些道理,但是我們能看到,只要中國能造的,西方就算是有這個工業(yè)體系,也會在市場競爭中一敗涂地,雖然一開始的工業(yè)轉(zhuǎn)移是他們主動的,但是后來,他們就算不想轉(zhuǎn)移都不行,因為市場競爭上他們已經(jīng)不存在任何的競爭力了。

芯片這個東西現(xiàn)在最缺的就是封鎖,只要西方封鎖了,三五年后也就有了,任何認(rèn)為封鎖了這個,中國就要回到原始社會,就要跪下來求饒的蠢貨,要么是拿著錢發(fā)帖的,要么就是腦子從來不用的——也就是俗話說的,非壞既蠢

百戰(zhàn)長纓(中國人民志愿軍中導(dǎo)集群群長):

有人在這里說武器設(shè)計不需要考慮專利權(quán)的問題。但是民用產(chǎn)品需要考慮專利壁壘。這是不懂得專利技術(shù)的話語。專利技術(shù)至少是公開的技術(shù),雖然不能照抄但是可以借鑒。軍工技術(shù)則是完全保密的。有人說只要肯出錢就沒有買不來的技術(shù)。且不說從未有任何一個國家依靠花錢買技術(shù)成為世界一流強國,國際上買買買的典范就是三鍋。如今已經(jīng)成為天下笑柄。設(shè)計制造殲十的時候如果走別人走過的路,別說沒有辣么多錢去買人家的技術(shù),就是有錢,人家也不會把關(guān)鍵技術(shù)賣給你。就算是真的賣給你了,從西方鴨式布局的戰(zhàn)斗機鷹獅臺風(fēng)陣風(fēng)來看,也絕對會把你帶到溝里去。殲十走自己的路,從殲十A到殲十B已經(jīng)是一個巨大的飛躍成為一種新飛機,殲十A定型沒有幾年,殲十B就把進(jìn)氣道改成最先進(jìn)的蚌式進(jìn)氣道。試飛員徐勇凌就在電視節(jié)目上公開說過,飛殲十A的飛行員,必須重新培訓(xùn)重新帶飛才能飛殲十B。殲十C的迭代步伐更大,單發(fā)中型機直接上了有源相控陣?yán)走_(dá)。殲十辣個大腦袋意味著巨大的雷達(dá)天線。而西方的陣風(fēng)臺風(fēng)腦袋小,就算是裝上有源相控陣?yán)走_(dá),元器件也比殲十少很多。性能不可同日而語。鷹獅甚至都夠不上中型機。而殲十C作為一架中型機裝有源相控陣?yán)走_(dá),冷卻問題如何解決?像美國的愛撫娘娘一樣給飛機裝進(jìn)去兩噸液氮?平添這么大的死重,還飛不飛了?還是像肥電一樣用油箱里的燃油冷卻,飛一陣油溫升高以后雷達(dá)就要關(guān)機。實際上,西方國家的鴨式布局戰(zhàn)斗機多少年來幾乎沒怎么升級過。至少蚌式進(jìn)氣道可以用吧?可是他們沒有使用。始終堅持老式的阻力巨大的進(jìn)氣道。就像愛撫娘娘一樣,繼續(xù)堅持老式的阻力巨大的三代機加萊特進(jìn)氣道。當(dāng)然,引進(jìn)的蘇27系列的殲十一殲十五殲十六也用的是老式進(jìn)氣道,阻力同樣的大,同樣的費油。為了大航程代價就是掏空飛機內(nèi)部增大內(nèi)油,最后機身壽命只有西方同類飛機的一半。這說明沈飛絕對沒有吃透蘇27的原始設(shè)計。自己親生的娃比抱來的娃到底是不一樣挖!咱也別在這里黑沈飛了,蘇27的終極改進(jìn)版蘇35還沒用上蚌式進(jìn)氣道呢。這種老式進(jìn)氣道為了隔絕空氣附面層,設(shè)計了一塊凸起,不僅是阻力巨大,而且雷達(dá)反射面積特別大。隱身性能特別不好。三代機也就算了,美國的愛撫娘娘四代機也沒有改進(jìn)進(jìn)氣道,難道美國空軍四代機不打算隱身了嗎?殲十系列產(chǎn)品的迭代步伐快,實際上殲十到殲二十迭代步伐更快。鴨式布局鴨翼給主翼增升幾乎是亙古不變的絕對真理,為此鴨翼的安裝位置必須高于主翼。西方的陣風(fēng)臺風(fēng)和鷹獅都是這樣的。但是殲二十為了提高隱身性能,毅然放棄了鴨翼的傳統(tǒng)增升技術(shù),讓鴨翼跟主翼在同一平面上安裝。與此同時采用了一段邊條翼,解決了增升問題。這么簡單的事情,西方航空技術(shù)發(fā)達(dá)的國家咋就想不到呢?如果說,殲十A相對于殲九來說采用新技術(shù)超過百分之六十以上,辣么殲二十相對于殲十,采用新技術(shù)比例仍然超過百分之六十。這樣大踏步前進(jìn),從與西方的差距望塵莫及到望其項背再到領(lǐng)先世界,成飛咋就這么牛必呢?中國軍工人是經(jīng)歷過WG淬煉的有覺悟有理想的隊伍。而是一支毛澤東思想武裝起來的,有著千千萬萬無產(chǎn)階級革命事業(yè)接班人的堅強隊伍。這才是中國趕超世界先進(jìn)水平的根本所在。

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