大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于美军工巨头曝光战机的问题,于是小编就整理了2个相关介绍美军工巨头曝光战机的解答,让我们一起看看吧。
美国新一代战斗机航母都有问题,是否和军工人才质量下降有关?
想得太多了,跟人员素质没什么关系。
各国都曾出现过这类状况!
美国上一代主力战斗机F15在服役初期由于发动机频频出现各类问题,经常导致全部停飞检修,结果被戏谑为 “机库皇后”。苏联最早服役的第三代主战坦克T64,同样也在初期因为可靠性不佳屡屡趴窝。中国同样也不会例外,国产第三代主战坦克的总设计师祝榆生曾在接受采访时透露过,99A在量产早期存着在跑冒滴漏问题;国产太行发动机早期的问题不断,甚至还延误过歼11B的正常生产和服役。这些例子都说明,新型装备服役初期集中出现故障和问题是哪个国家也避免不了的。
F15战斗机
我们都知道,研制新一代装备时会不可避免的使用新的设计、材料和制造工艺等新技术,新技术的应用虽然会带来性能上的进步,但是否成熟、可靠无法保证,因此会带来不可预知的风险。从理论上讲一件装备使用的新技术越多越复杂,研制就越困难,产生的问题也就越多。
虽然在定型服役前会进行反复的试验以尽量排除隐患,然而再好的设计也无法预防所有的问题,即使在试验场也无法模拟实际场合中遇到的所有情况,而且有些缺陷必须经过长时间高强度的使用才会逐渐暴露出来。因此,在新装备的服役初期,出现问题故障也就在所难免了。
美军F22服役初期同样问题不断
我们上面的说过的T64坦克,当年在研制过程中大胆采用了如自动装弹机、炮射导弹、新型主炮和液气悬挂装置等新技术。虽然在试验场中反响良好,可到了部队中却问题不断。尤其是全新设计的履带,其使用寿命从原来的2000公里一跃提升到了10000公里,而且在试验中表现非常优秀,可装备到部队后才发现,这种履带在行驶中会毫无征兆的突然脱落,直接导致车辆抛锚,令官兵们叫苦不迭。
早期T64坦克的问题不断
即使是构造相对简单的枪械,在应用新技术时一样会碰到类似的麻烦。越南战争时期美军开始使用M16自动步枪,这种采用了气吹式自动原理的小口径步枪射击时后坐力小,重心稳定,精度高,性能上超过了同期的AK自动步枪。但是,设计师却忽略了火药燃烧后剩下的残渣会遗留在枪膛和枪机上,而恶劣的战场环境则加重了这一问题,再加上早期的步枪没有及时配发保养工具,结果导致M16服役初期毛病不断,经常发生卡壳、枪管锈蚀等问题。
越南战争时,美军手中的M16A1自动步枪
一般而言,研发一款武器装备新技术的比例不宜超过30%,超过30%后研制难度提高,风险增大,即使强行上马,装备的可靠性也极不稳定。就像现在美国海军的朱姆沃尔特级驱逐舰一样,在设计中过于追求先进性能,加入了大量并不成熟的新技术。产生了很严重的后果,抛开高额的研发制造成本不说,原定2011年服役的朱姆沃尔特,直到2016年才交付美国海军,而且还存在着严重的缺陷至今无法形成战斗力。
朱姆沃尔特级驱逐舰
既然任何新型装备在服役初期都免不了会出现问题,要做的就是找出问题,解决问题,提高装备的可靠性,降低故障率。
比如针对F15的发动机,技术人员进行了长达10年的调整和完善,终于解决了可靠性差的痼疾,进入了成熟稳定期。F15战斗机从此一飞冲天,成为了当时美国空军力量的核心。T64同样也经过了多次改进后才重返战斗序列,成为了当时苏军的精锐装甲力量。F22也同样是在服役多年后妥善率和可靠性才大幅提升,成为美军的制胜法宝。
美国F35战机刚刚开始在各国服役,问题还多着呢
因此,新型装备服役后大致的情况应该是这样:
装备服役→问题频发→系统调整→基本稳定
↑ ↓
装备更新←彻底成熟← 总体稳定←再次改进
所以,别看美国人现在总是报道新型武器装备出现问题,其实这恰恰处在装备服役时的故障高发期,一旦迈过这个门槛,美军的实力又会增长一筹,千万别太乐观了。
我们总是从自己的主观想法去出发认定外军,尤其是我们认为的敌对国家的武器,军备问题多多,无法使用。只要欧美国家的武器出一个问题,我们的媒体能炒作好几年。英国的六艘45型一起趴窝的新闻,我看了两年,哪怕邓肯号,龙号在地中海乘风破浪的时候,我们也天天炒作45全部趴窝。
发几张10月27日福特号最新一次海试的图吧。虽然图也不见得说明问题,但是无图都是各种媒体的纯口水,没意思,看看福特号全速前进的样子。而且美国方面最新消息是福特号维持全速前进大概40多分钟,说好的推进系统问题呢?
航母是超大系统,很能考验国家综合工业能力和财力。美国这两方面能力都明显下降了,几千家厂家集体能力下降,没有办法解决,只能是越来越糟糕。再过几年就会被中国远远拉开差距。
自己谦虚,才能说有差距,科技和技术发展到一定程度时,很多问题都来了,人的能力是有限的,科学技术是无限的,所以说很多武器装备都不是完美的,总是有很多问题是解决不了的,或者说是慢慢的解决,很正常。
有问题勇于暴露说明:一是对自己技术能力有信心,实事求是不怕出丑,相信能够改好。二是有问题就暴露,反而说明问题很少,没有隐藏。
我们的军工科技和美国还有较大差距,大家要卧薪尝胆、艰苦创新、奋起直追,争取早日缩小差距!
为什么很多军用芯片都还是65nm的?
有不少军迷朋友们都认为凡是军用的东西都应该是最先进,当然包括军用芯片在内,这实际上是一种惯性思维,军用芯片与商用芯片相比至少要落后3~5年,甚至是10年的时间。
其原因就是军用芯片并不追求过快的处理速度,军用设备也不需要处理各种各样的复杂数据,并没有像民用计算机或者智能手机那样下载了各种网游/手游、视频软件、社交软件或者各种APP需要高速处理否则就会卡顿军用计算机所处理的就是几个数据,并且输入和输出都要简单、清晰,这就足够了。
俄罗斯S350防空导弹的雷达控制舱,它只需将探测的目标距离己方的高度、速度和方位计算清楚就可以了,说白了就是几道数学题,它的CPU大概其每一秒钟运算几亿次,对于雷达来说已经是速度够快,但若是与手机芯片相比实在是太慢了!
另外除信号处理芯片组外 ,还有一种图像处理芯片组 ,主要用在导弹这类的精确武器的末端制导上,就是当导弹距离目标好有十几公里时,弹载成像装备拍摄目标的景象,然后与弹载储存芯片里的资料进行对比确认,对比一致后发起最后的攻击…这类图像处理芯片要比信号处理芯片计算速度略高一点,毕竟信息量要大一些,而且导弹飞行速度很快,处理速度太慢了导弹都撞到目标还没运算完是不行的…所以这类芯片组当中的CPU速度在十几亿次左右,即便是如此也要比酷睿I3–4130T处理器慢了一大半(2.9GHz)。
那么,现在的手机CPU芯片是怎么个运算速度呢?手机的说明书上都有介绍,现在主流手机的CPU的主频普遍都在2吉赫兹以上(2~2.3GHz)通过数学计算也就是2×1024×1024×1024=2147483648,也就是21亿次/秒以上的处理速度!所以,军用芯片与它相比实在是太慢了!
图片里的这块芯片是俄罗斯最先进的通用CPU芯片,叫做“贝加尔TC–1”据说是可以用在武器装备上的,采用了28纳米技术,功耗5瓦,它的主频率是1.2吉赫兹(GHz)也就是1.2×1024×1024×1024=1288490189,理论运算速度在12亿次/秒,几乎与最先进的手机芯片相差一倍,但即便如此俄罗斯现有的装备上也没有使用它,因为是没经过大规模的使用,很可能有设计缺陷或者技术不稳定,如果安装在了武器上要是它突然罢工了可就是人命关天的事情!
另外武器装备的使用环境是非常恶劣的,极端温度的跨越–50~+60为标准,你还不能指望时时刻刻的有空调,因为辅机发电量有限,坦克这样的装备平台开空调其他的电器设备就不能使用了,即便是坦克在沙漠里面内部温度达到40°在战斗过程都不建议开空调,在密不透风的狭窄空间里不但人要忍受“桑拿”,电子设备包括芯片也是一样的,如果因为高温导致芯片不工作死机,在战场上是非常危险的!所以,从装备耐受力来说也不建议用纳米数更低的军用芯片,越是精密度高的制品零件越多(晶体管),越容易出现环境适应性差的问题。
极端的环境还有严寒,我们在东北居住或者旅游的游客都有这体会,看一次冰灯展想拍几张照片留念,在零下25℃不到一个小时手机就受不了了,要放在羽绒服内兜里让它缓一缓才能继续拍照使用。
但是在战场上超过零下25℃的气候环境有都是,比如说“莫斯科保卫战”,当时的极端温度达到了零下40℃!如果那个时候就有了军用芯片,并且耐不了严寒,这仗也就没法再打下去了…所以,现代军用芯片酷暑和严寒都要有良好的环境适应能力才行。
总之,军用芯片从目前的需求来看,并不需要有很高的计算速度,而是要求它稳定、稳定、再稳定!军用制品通常来说并不太追求更快更强,而是要求的稳定和精准,技术太新不稳定东西到了战场上出现故障的概率是很高了,瞬息万变的战场电脑死机了就等于是武器成了废铁,等着挨打吧!
所以,包括军用芯片在内的零部件或者子系统,稳定才是硬道理!
首先要明确一点,制程并不是衡量芯片价值的唯一标准。
1.你要清楚先进制程会带来什么样的收益:同样的功耗,同样的尺寸下可以获得更好的性能;也可以说在保证同等性能的前提下,可以让芯片的功耗更小,尺寸更小。
2.芯片一般分为民用级,工业级和军用级,它们的分级标准并不是某项功能指标(比如频率,速度,精度,分辨率,信噪比。。。等等)
而是其可靠性,比如正常工作的温度范围:
民用级:0℃~70℃
工业级:-40℃~85℃
军用级:-55℃~125℃
军用级芯片的可靠性测试除了民用级,工业级也会有高低温试验,老化试验,ESD测试外,还会加入非常严格的抗冲击,气密性,抗干扰,如果是宇航级的还会增加如抗辐照。
3.也就是说制程的提升,并不是以提升军用芯片看重的这些可靠性方面为目的的,相反,随着制程的提升,制造难度也几何倍数递增,可能还会使得可靠性降低,最重要的影响就是正常工作的高低温范围会进一步压缩。
4.设计和制造难度上看,军用芯片>工业芯片(含车用芯片)>民用芯片的,主要是质量验收标准太高,导致一般的商用代工线很难满足这一制造要求,这类工业,军用芯片一般都是IDM厂完成设计——制造——封装的全流程,比如著名的工业芯片制造端非常强的德州仪器,ADI,安森美,美信,ST,英飞凌等等都是如此,所以成本其实很高,其价格排序也与此匹配,但因为其技术门槛高,定价权极高,毛利率非常的高。 比如我们国家2018年进口了3121亿美元的芯片,其中绝大部分都是工业级以上的芯片。军用芯片被西方所禁运,所以我们走非官方渠道买的成本会更高。本人以前也曾参与过国家核高基的一些芯片项目,其实我们在这方面的水平其实没想象的那么高。
5.对于军用芯片来说65nm并不是主流,军用芯片主流制程应当在0.13um~0.5um这个范围。从下面这个图中,也可以看出,军用芯片其实对于45nm以上的产品类别,需求并不是主要的,相反对于各种电源,模拟,射频IC,MCU能需求是特别大的。
军芯必须保证可靠性,功能不用多,沙漠,高原海洋均可用,抗震防摔,总之就是关键时刻不能掉链子。所以,我用砖头一样的单显手机,也不用时尚的高性能市场机。你看许多战斗机坦克,还是用许多指针仪表显示呢。
军用最最最重要的一点就是要求性能稳定,方案成熟,足够可靠,不求多先进,但求必须满足恶劣工况下足够稳定、安全,不出差错!覆盖面不用太全,足够专即可。
其次,军用对元器件并没有较高的能耗要求,一切的一切必须服务于实际作战要求,相反内部空间寸土寸金的移动设备反而更加重视元器件的堆砌!还有就是受限于电池,只有依托更先进的芯片工艺制程才能带来更低的处理器能耗,所以,手机等移动端更多的是需要更强大的处理能力,更多的晶体管数量。
再次,还有一点就是军用芯片绝对不能被国外卡脖子,独立自主研发,从这一点出发,目前国内的可独立生产的芯片大约是32nm工艺,制程比他大的都可以实现。
国产芯片下个目标是1-2年时间里实现自主量产28nm工艺制程芯片,加油啊 吾辈当自强!看清差距才能找准方向。
因为华为事件的影响,使得很多人对于芯片这个行业或多或少都有了一定的了解,大家都知道,芯片的制程越小,性能越高,用户使用的流畅体验感越好,这就是为什么高端的旗舰手机基本都是用7nm制程芯片的原因,而中低端手机则主要使用14nm、28nm制程的芯片。
虽然说国内目前暂时无法量产14nm以下的芯片,但是28nm制程还是可以实现的,不过我们会发现,不管是我国还是欧美国家,使用的军用芯片基本都是65nm的,为什么会这样呢?不是制程越小,性能越高吗?
军用芯片与民用芯片的区别
民用芯片最注重的是性能,功耗,成本;与之相反军用芯片则是把可靠性,环境适应性,抗各种辐射干扰等放在最高优先级考虑。比如以工作温度来说,民用CPU耐温度一般要求在0~75度即可,而军用CPU则为-55~150度。
正是因为这样,所以在制造工艺上,民用的手机处理器、电脑CPU目前普遍采用了14nm、7nm制程工艺,以追求极致性能,而军用芯片则主要采用了65nm制程工艺,以追求稳定(越小的制程,在稳定性以及抗干扰性越差,这就好比银行卡与存折,银行卡便捷度远高于存折,但是安全性上却远远不如存折)。
其实试想一下,如军用芯片也如民用芯片一样,那么俄罗斯的军事实力就不会排在世界的领先水平了,因为俄罗斯的芯片行业技术比我国还落后了一步,如果说军用芯片与民用芯片的要求一样,那么俄罗斯在现代化的信息作战中将一点优势都不存在了。
总结
军用芯片之所以要选择65nm制程的,并非说我们的技术造不出更低制程的芯片,而是因为军用芯片有别于民用芯片,它更加的追求可靠性以及稳定性。
到此,以上就是小编对于美军工巨头曝光战机的问题就介绍到这了,希望介绍关于美军工巨头曝光战机的2点解答对大家有用。
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