抄作业也得看本事——论仿制武器的三大障碍

外国人指责中国知识产权保护由来已久，俄罗斯更是在某次军火展会上说“给印度人100%，他们最多给你做30%；中国人相反，你给他30%，他能给你做个几乎一样的东西出来”。中国军迷也经常自我调侃，中国人就像有宇智波一族的“写轮眼”，看到对方的武器就能抄出一个类似的东西。但是，仿制武器真的就像他们嘴中那么简单吗？其实不然，要想好好“抄作业”，还是得有点功夫的。

第一障碍：理论水平不足，知其然不知其所以然

仿制武器与正规引进许可证开发不同，它在未经过对方原厂授权，未交付全套生产所必须要的一切生产资料的情况下，通过对对方部分技术或者实物的参考开始入手，并制造出性能不亚于原厂的仿制品。这就意味着，仿制者跳过了对方研制阶段所有遇上的问题和解决问题的经验，直接进入成品生产，因此对仿制者的理论功底和应用经验要求极高，要求一眼就能看穿设计图的设计目的。但是，如果仿制者的理论功底不足，应用经验不足的话，他就算取得设计图，他在仿制过程中对对方的部分设计也无法全面理解，当然也不一定能够造出符合原件质量需求的子系统了。

这一点在中国高端产业的仿制中体现的淋漓尽致，如航空工业对外国发动机的仿制中体现的问题。1960年代中国准备研发涡扇发动机替换国内轰5的涡喷发动机，但中国没有足够的涡扇发动机设计理论，于是觉得可以找个外国典型来模仿。

于是，中国根据国际民航组织的资料，了解到美国将F-104战斗机的J79涡喷发动机改装成康沃尔CV880客机的GE CJ-805-3涡扇发动机，采用涡喷发动机+后置风扇设计，因此国内就找了和F-104动力接近的涡喷6发动机（歼6发动机），加上后置风扇，代号名为涡扇5发动机，准备用于轰5发动机的换装。虽然整体来说还算顺利，但实际上美国CV880的GE CJ-805-3飞机发动机由于采用后置风扇设计，仅仅比起涡喷略微省油和提升一定推力，对于现代前置风扇设计的涡扇发动机毫无优势，因此CV880仅生产了59架就不得不停产，悄然消失在公众视线，数十年后大家回顾喷气式客机的起步期时，只记得KC-135转化而来的波音707这款极为经典的机型。由于当时信息闭塞，中国并未了解欧美放弃后置风扇设计的事情，在折腾了十多年，涡扇5装机飞行后，才意识到这种设计本身就是美国一次失败的的尝试，最终完成的发动机也未能批量列装（当然和轰5本身缺乏发展前景也有关系）。

同样的问题也在涡扇10的研发生产中出现了问题。众所周知，中国涡扇10核心机源自于中国80年代获取的CFM56。CFM56源自于B-1B枪骑兵的F101加力涡扇发动机，后来又变成GE F110飞机发动机，可用于F-14，F15，F16三款最经典的美国三代机。从这点上，中国取得了CFM56似乎就距离F110不远了。

但现实是CFM56是特化的客机引擎，其涵道比大，无后燃器，涡轮级数大，风扇宽大，以降低油耗，提升非加力推力，这对于战斗机引擎需要的“高加速率”、“加力超音速飞行”完全相反。同时，飞机发动机的性能发挥也受到飞机整体气动布局，尤其是发动机舱布局影响，所以发动机一定要考虑发动机舱和发动机的匹配——可是，中国2018年科技日报报道中国所有的大学和研究所竟然没有开客机发动机吊舱气动设计的课程——这意味着国内对发动机、吊舱和进气道匹配的理论基础非常薄弱，更别提应用经验了。在此影响下，涡扇10研发非常坎坷，国内CFM56核心机的取得并未让歼10在1996年首飞时用上国产涡扇10发动机，后来又不得不借助俄罗斯的AL31，D30等发动机实物对涡扇10的涵道、风扇、后燃器、收敛喷管进行完善。最后，这个涡扇10早已不是F110的国内仿制型，而是一个罕见的“俄罗斯身体美国心”的缝合体，2003年才得以试飞，由于生产质量控制和前文提到的发动机和飞机发动机舱不匹配问题（歼11B第一批次出现了飞机换发和换雷达后的“头轻脚重”和进气道流量不足（AL-31最大推力低于涡扇10，但进气道未拓宽，因此无法满足最大推力时进气需求）的问题，不得不改回AL-31F并加装配重），一直到2015年涡扇10才得以全速度投产，距离获取CFM56已经超过30年，时间和正规开发一款涡扇发动机没有区别。

所以，在抄作业之前，我们首先得对相关工作的基础理论有所了解，否则仿制只能做到“貌似而神不似”，原始设计中存在的缺陷也无法察觉，导致最后无法投产定型。

第二障碍：材料跟不上，工艺经验不足，无法生产出原有设备相同的性能

这个问题是中国仿制外军武器最常见的问题。谈到工艺之前，先要说一下中外在工艺武器研发中的思考逻辑的根本性差异。在中国的军事、工业和大学体系中，战略任务-战术指标-武器设计-生产工法都是严密连接的，也就是说，“我能做出什么枪就去研究怎么打，能怎么打就打什么样的战争”，是从下而上思考我们的国防战略的。所以在我们的设计图中，都会标出“该结构通过xxx工艺生产”，大学培养设计人才时，也会特别强调我国工业现状，大学生也会学一些加工方面的基础；但大部分西方国家思维路线相反，往往是总统要打什么国家，总参做出相关的战略设计，再由装备部门提出武器招标采购的需求，接着由军火工业联合体和大学提出整体设计，最后由生产线工程师使用自己的工艺工法完成装备生产，是“自上而下”分解实施的。因此，在外国人的武器研发和设计中，是不会特意在图纸中提及工艺工法的，在大学也不会强调工艺工法，因为工艺工法是各大集团生产线自行开发，并通过自己的技师-技工学校进行传承的。

所以，这就导致中国取得了外军的设计图或者武器实物后，只能够自行研究工艺工法，去做出对方的产品。但是，由于中国历史上的工业化缺失，我国在高端材料的冶炼、热处理，精密机加工等很多方向上远低于国外大型集团，这就导致中国原样仿制的装备普遍远低于外军水平，必须要对原始设计进行修改才能达到性能。

枪械方面是这个问题的典型表现。如这篇刊登在《轻兵器》公众号上有关于中国仿制HK MP5A3冲锋枪的文章，就提及到中国仿制MP5核心的滚珠闭锁枪机时，由于国产枪机零件的钢铁成分、热处理工艺无法达到原厂水准，而国产9mm子弹的规格和国际帕拉贝鲁姆子弹也有差异，直接照搬对方零件的尺寸会导致寿命下降，并且运转不良。因此，中国不得不修改了原有MP5的枪机导槽角度，并加厚了枪机零件，这使得它使用寿命达到了标准。

第三障碍：不存在仿制障碍，但由于各国装备设计定位差异，缺乏应用前景

由于各个国家国情不同，各自选择武器也会有自己的考虑。如美苏在70-80年代列装的战斗机，美国的F-15，F-16讲究高低搭配，前线混合使用，所以要求必要时F-15和F-16在导弹、发动机等重要消耗零部件通用化；苏联则是因为国内工业技术尚有一些不足，无法设计同时满足重型、中型飞机通用的发动机，因此采用独立设计的方法，设计了气动外形接近，但尺寸和零部件完全不通用的苏27和米格29战斗机，同时升级一批MIG-23ML战斗机，仍保留涡喷发动机，作为MIG29的更低一层的配置，变成了“高中低”三挡搭配（他们的坦克也是采用类似的布局，美国坦克是M1A1和M60进行高低搭配，而苏联是T80/T-64 BV-T-72A-T55三挡搭配）。因此，苏联装备量最大的米格23在这个体系下仍然能够发挥余热，为米格29的生产争取时间。

但中国和苏联的需求截然不同。中国第一目标选择了三代飞机，二代飞机仅剩下歼8-2和歼7两个项目，国内也不想再增加或者调整二代机项目。因此，中国从埃及获得米格23后，国内只是对其发动机、进气道等子系统进行了仿制，作为技术储备使用。最后，米格23进气道技术便用于歼8-2飞机之上。但MIG-23的引擎R-35在获得了国内涡喷15的代号后便戛然而止。虽然它是那个时代中国唯一不存在生产障碍的10吨级加力推力发动机（R-35发动机后燃器全开可达127kn,甚至高于AL-31F的后燃器推力122kn），但由于它的性能仍然远低于研发中的涡扇10发动机，作为歼8发动机又得彻底修改机体设计，同时歼8-2沿用涡喷13还可以和歼7通用发动机，降低产品线复杂度。所以，这款后燃器推力高达127kn的发动机就算得到了型号名称，也未能够进入实际生产。

俗话说得好，抄作业也需要真本事。在缺乏基础理论、配套材料工艺的情况下，贸然仿制只能形似而神不似，无法实现最初仿制指标；同时，不考虑武器中蕴藏的国家战略定位差异，各国装备生产能力和使用模式差距而直接仿制，虽然有可能仿制成功，但由于无法契合本国需求而徒劳无功。所以，只有自主开发，靠自己的本事补齐短板，才是真正解决武器装备的力量之源。