实事求是地说,美国的工程能力,在历史上,是非常强的。比如美国的阿波罗计划,就是人类历史上工程能力的巅峰之作。阿波罗计划耗资255亿美元(相当于2025年的2600亿美元),调动30万人力,涉及波音、北美航空、IBM等2万余家企业分工协作,120所高校负责基础研究,一共有3000多个子任务,工程实现复杂程度难以想象。
然而,美国人把它摆布得井井有条!就是靠着这种恐怖的工程能力,美国才在1969年就实现了载人登月。此时距离人类第一次太空飞行(加加林),也只不过过去了8年。
不过,阿波罗计划是美国工程能力的巅峰,这个计划结束之后,就开始走下坡路了。比如阿波罗计划的继任者——阿尔忒弥斯计划。阿尔忒弥斯计划是2017年特朗普针对中国雄心勃勃的登月计划提出的,可以说是特朗普的政绩工程。当时计划是2024年前运送宇航员安全抵达月球。但是呢?今年都2025年了,美国人登月了没有?没有。
为啥?因为美国已经没有这种组织复杂工程的能力了。在整合方面,阿波罗计划的核心经验是“强总体设计+分系统协作”(这一点和中国很像)。阿尔忒弥斯却过度依赖商业外包,把技术主导权让渡给了企业后,NASA从“系统建筑师”降级为“合同协调员”,就丧失复杂系统集成的话语权了。举个例子,阿尔忒弥斯计划中,飞船是洛克希德·马丁公司搞的,火箭是波音公司搞的,着陆器是马斯克搞的。这三家公司,设计标准、验证流程、总线接口,完全不一样。
NASA想统一搞一次统一,但哪家都不愿意接受别家的标准。比如,“猎户座”飞船返回时隔热层异常烧蚀开裂,后来一检查,发现是火箭发射时的振动伤害了隔热层的稳固,波音根本没有替SpaceX考虑。还有发动机,你能想象,属于2020年代的阿尔忒弥斯计划,用的竟然都是冷战时期的发动机?没错,SLS火箭的一极火箭发动机RS-25,其实就是美国退役的航天飞机的主发动机。波音把它拆下来翻修了一下就装上去了,而且NASA也同意了。
你以为用老零件省事?其实一点也不省事,毕竟这些发动机都几十年了,故障率激增。
2022年首飞时,火箭都立在发射架上了,结果发生了4次燃料泄漏,不得不返修。整个计划期间,SLS一共连续推迟了项目17次,最后才勉勉强强成功。当然,NASA的善变也是计划不顺的原因之一。为应对中国2030载人登月计划,NASA强行将阿尔忒弥斯3号提前至2025年(实际上也大概率搞不成)。但SLS单次发射成本达41亿美元,计划调整后,总预算超支68亿美元。为压缩开支,NASA砍掉“门户”空间站的关键路径作用,导致登月任务复杂度陡增——宇航员需直接驾驶着陆器从月球轨道降落,很多项目方案都要重新改。
现在,马斯克和特朗普交恶,特朗普威胁要取消马斯克所有政府项目,那SpaceX的着陆器还能不能用?如果不能用的话,岂不是又要重新研发着陆器?那时间不就又要推迟了?所以啊,计划赶不上变化,恐怕这次中国的登月计划,真的要领先于美国了。
美国现在的问题是,技术能力还可以,工程能力失去了。Nvidia的黄老板这两天很高兴,因为美国政府又批准了他的H20芯片销往中国。他游说美国政府的主要理由,就是中国的工程能力很强,挡不住的,趁现在还有钱攒,赶快,否则,什么都没有了!
啥叫技术能力?技术能力指掌握某一项或几项专门技术的能力,它意味着知识的边界、理论的深度和原理的可行。
啥叫工程能力?工程能力是一个更加宏大的综合概念,它涵盖的是将无数个零散、前沿甚至不完全成熟的技术要素,经过精心组织设计、试验验证、集成制造,最终转化为一个能在极端条件下可靠运转的大型复杂系统,并且能保证在设定的成本和时间内达成目标的能力。
从“知道”到“做到”,这是工程能力的核心价值所在。对于大型项目研制和开发,组织研发生产的能力,即工程能力,往往要比技术力本身更重要。工程能力强了,无论干什么都是事半功倍。但如果工程能力缺位,那就是科技成果转化的最大短板。
那么问题来了,美国为啥工程能力拉胯成现在这个样子了?
第一,就是美国的去工业化。工业是最考验工程能力的,工业不行,必然带来工程能力的衰落。大概从70年代开始,美国资本开始推动全球化。简单来说就是把产业向外转移,把成本收回来,美国金融进一步随着产业外移国际化,从而赚更多的钱。
但是结果是如何呢?美国的收益方向变了。在过去,你需要千方百计把各种技术通过工程能力变成产品,然后才能赚钱,这是一条艰辛无比的道路。但现在你在金融市场上操作一下,就能赚到更多的钱,那还何苦搞工业呢?
这样一来,带来的是美国工程能力的彻底崩塌。结果就是空有技术,就是搞不出实物来。
其实这一点,不仅军工领域存在,几乎所有领域都存在。比如基建。目前在全美境内,到处是残破的城市公路、扭七扭八的铁路、还有时不时的停水停电。有的美国家庭甚至至今没有通网,喝不上干净的水。
2021年匹茨堡一座桥梁倒塌后,拜登痛定思痛,要搞美国的大基建,推动通过了基建法案。可是结果呢?美国土木工程师学会直接说,大基建搞不成。为啥?因为美国已经不知道该怎么去搞一个大型的复杂工程了。
比如,2008年,时任州长、“终结者”施瓦辛格豪情万丈地宣布:我们要建高铁了!按照最早的计划,这条高铁计划贯穿加州1280公里路程,时速以354公里,串联起沿途多个城市——旧金山、萨克拉门托、弗雷斯诺、贝克斯菲尔德直至洛杉矶。这样一来,从旧金山到洛杉矶,只需要2小时40分钟。
结果呢?光地质勘察和设计,就花了整整7年时间。2015年第一阶段工程动工,但尴尬地发现,地质勘察不准,加州中部谷地的地质“迷宫”,很难确定地基会不会下沉。然后施工方又发现,设计时的水泥标号,承受不住高铁带来的振动,还有中央谷地的风,也可能给高铁带来危险......结果,这个项目到现在为止已经17年了,一米铁轨也没铺!最后加州觉得这么拖下去不行了,就把这条高铁大幅度缩水,改成了连接中央谷地默塞德到贝克斯菲尔德之间短短275公里的路段。但哪怕经过缩水,加州高铁管理局仍然判断说,“几乎没有可能在2033年前完工”。
难怪今年特朗普在和加州州长纽森的对骂中,还讽刺过这条高铁是“史上第一烂尾工程”。
如果一个国家的各种公共工程都充斥着低效率、高成本问题,那它的军工效率和能力一定不会好到哪里去。
第二,人才断层。100年前,美国的大发展、大基建阶段,当时美国社会涌现了大量电气化工程师、各类产业发明家、建筑师、汽车、航空制造业等工业经济的管理人员。这是当时美国社会的生产力需求塑造出来的。可是现在呢?已经没人愿意去干工程师了。优秀毕业生都跑去学金融、法律和AI了,哪还有那么多解决工程问题的工程师?
举个例子,比如美国一直在研发高超声速武器,一直不顺利,不是发射后熄火,就是原地爆炸。其中一个核心原因在于,发动机在5倍音速条件下,燃烧室进入超燃状态,极高温条件下被腐蚀严重。于是美军就向科研团队提出,能不能提供一种高温抗腐蚀的材料?
听起来,似乎是科研团队大显身手的机会。查一查项目库,做高温合金、陶瓷涂层、复合材料的科研团队比比皆是,相关论文一抓一大把。但问题在于,美国军方的真正诉求是:
——这个材料能不能稳定地附着在燃烧室的内壁?
——是否适用于我们已有的焊接/喷涂/衬里工艺?
——需要改造设备吗?施工周期多久?
——用了之后能不能把内壁更换周期提高?
你看,这就不是单纯的“材料问题”,而是一个复杂的材料-工艺-成本综合工程问题了。但问题在于,那些发了N多论文的美国科研人员,哪见过超燃发动机啊,更别提在实机条件下试验了!他们做出来的“抗腐蚀膜层”也许的确能抗腐蚀,但问题在于,这只是理论实验,谁也不知道装到发动机上后会如何。
而且,就算这种材料合格,喷涂厚度是多少?结合强度是多少?适配工艺参数是多少?燃烧室内部复杂的几何结构、高温运行环境,都对工艺提出极高要求。但这些不是写论文能解决的,是干工程的人干的活。
你看,这就是美国现在面临的问题。就算自己的计划很好,指标也很好,技术也有,但就是无法从工程层面搞出来。再举个例子,美版知乎曾经有个问题:土星五号火箭的图纸NASA都丢失了,是真的吗?
有个得到了NASA大佬点赞的回答是这样写的:没有丢,NASA丢失的并不是图纸,而是制度性知识(指在一个组织或机构内部积累的知识和经验,这些知识和经验通常是通过员工之间的互动和传承得以保存和传播的。)我们有F1引擎完整的图纸,实际上,前几年NASA就发现了一台完好无损的F1引擎。我们把他拆解之后做了3D扫描,并且生成了新的图纸。但问题是F1是当年由技术工程师手工组装,手工焊接的,关于焊接的制度性知识已经失传了。那些焊接工程师,手艺那是没得说,但早就退休或者去世了。
我很怀疑现在的焊接工能不能重新焊出一样的东西来,或者在不需要几年高强度训练的情况下焊出来。该引擎的喷射盘也是手工钻孔的,如果工人钻的时候手抖一下导致出现误差,就会导致喷射不稳定,从而导致迅速解体(早期的原型机就出现过这种情况)。
当年的钻孔工程师是如何发现误差的呢?他们是通过练习和直觉来培养感知的,而他们并没有留下相应的记录。所以,图纸并没有失传,失传的是制度性知识。
这个回答很形象地点出了现在美国工程领域存在的问题:
老图纸没法再用了,老工人们都没了,新工人们很多都是用CAD,操作数控机床的,就算给了图纸,他们也看不懂,造不出来。就算美国雄心勃勃,要搞基建要搞制造业要搞六代机,可是上哪找这么多合格的工程师呢?
所以,也许美国在个别领域仍然领先,但中国拥有一整套贯穿顶层规划、高效供应链条、严格管理流程、严谨工艺标准和超强执行意志的工程能力。
这种能力,必将成为未来国家力量格局重塑中更具决定性的力量。中国的竞争力,不是因为共产党,而是聪明而勤劳的人民,是这种近乎无情的残酷竞争文化,是国家和资本主义绑定的商业机制,是在几十年磨励出来的杰出的工程能力。这才是中国在与美国竞争中,最强大的底气和筹码。
特朗普是MAGA的幻觉,但可能成事不足败事有余,只是让美国的衰落来得更快一点而已!
美国再也登不上月了!
朱头山 (2025-07-17 16:25:04) 评论 (3)实事求是地说,美国的工程能力,在历史上,是非常强的。比如美国的阿波罗计划,就是人类历史上工程能力的巅峰之作。阿波罗计划耗资255亿美元(相当于2025年的2600亿美元),调动30万人力,涉及波音、北美航空、IBM等2万余家企业分工协作,120所高校负责基础研究,一共有3000多个子任务,工程实现复杂程度难以想象。
然而,美国人把它摆布得井井有条!就是靠着这种恐怖的工程能力,美国才在1969年就实现了载人登月。此时距离人类第一次太空飞行(加加林),也只不过过去了8年。
不过,阿波罗计划是美国工程能力的巅峰,这个计划结束之后,就开始走下坡路了。比如阿波罗计划的继任者——阿尔忒弥斯计划。阿尔忒弥斯计划是2017年特朗普针对中国雄心勃勃的登月计划提出的,可以说是特朗普的政绩工程。当时计划是2024年前运送宇航员安全抵达月球。但是呢?今年都2025年了,美国人登月了没有?没有。
为啥?因为美国已经没有这种组织复杂工程的能力了。在整合方面,阿波罗计划的核心经验是“强总体设计+分系统协作”(这一点和中国很像)。阿尔忒弥斯却过度依赖商业外包,把技术主导权让渡给了企业后,NASA从“系统建筑师”降级为“合同协调员”,就丧失复杂系统集成的话语权了。举个例子,阿尔忒弥斯计划中,飞船是洛克希德·马丁公司搞的,火箭是波音公司搞的,着陆器是马斯克搞的。这三家公司,设计标准、验证流程、总线接口,完全不一样。
NASA想统一搞一次统一,但哪家都不愿意接受别家的标准。比如,“猎户座”飞船返回时隔热层异常烧蚀开裂,后来一检查,发现是火箭发射时的振动伤害了隔热层的稳固,波音根本没有替SpaceX考虑。还有发动机,你能想象,属于2020年代的阿尔忒弥斯计划,用的竟然都是冷战时期的发动机?没错,SLS火箭的一极火箭发动机RS-25,其实就是美国退役的航天飞机的主发动机。波音把它拆下来翻修了一下就装上去了,而且NASA也同意了。
你以为用老零件省事?其实一点也不省事,毕竟这些发动机都几十年了,故障率激增。
2022年首飞时,火箭都立在发射架上了,结果发生了4次燃料泄漏,不得不返修。整个计划期间,SLS一共连续推迟了项目17次,最后才勉勉强强成功。当然,NASA的善变也是计划不顺的原因之一。为应对中国2030载人登月计划,NASA强行将阿尔忒弥斯3号提前至2025年(实际上也大概率搞不成)。但SLS单次发射成本达41亿美元,计划调整后,总预算超支68亿美元。为压缩开支,NASA砍掉“门户”空间站的关键路径作用,导致登月任务复杂度陡增——宇航员需直接驾驶着陆器从月球轨道降落,很多项目方案都要重新改。
现在,马斯克和特朗普交恶,特朗普威胁要取消马斯克所有政府项目,那SpaceX的着陆器还能不能用?如果不能用的话,岂不是又要重新研发着陆器?那时间不就又要推迟了?所以啊,计划赶不上变化,恐怕这次中国的登月计划,真的要领先于美国了。
美国现在的问题是,技术能力还可以,工程能力失去了。Nvidia的黄老板这两天很高兴,因为美国政府又批准了他的H20芯片销往中国。他游说美国政府的主要理由,就是中国的工程能力很强,挡不住的,趁现在还有钱攒,赶快,否则,什么都没有了!
啥叫技术能力?技术能力指掌握某一项或几项专门技术的能力,它意味着知识的边界、理论的深度和原理的可行。
啥叫工程能力?工程能力是一个更加宏大的综合概念,它涵盖的是将无数个零散、前沿甚至不完全成熟的技术要素,经过精心组织设计、试验验证、集成制造,最终转化为一个能在极端条件下可靠运转的大型复杂系统,并且能保证在设定的成本和时间内达成目标的能力。
从“知道”到“做到”,这是工程能力的核心价值所在。对于大型项目研制和开发,组织研发生产的能力,即工程能力,往往要比技术力本身更重要。工程能力强了,无论干什么都是事半功倍。但如果工程能力缺位,那就是科技成果转化的最大短板。
那么问题来了,美国为啥工程能力拉胯成现在这个样子了?
第一,就是美国的去工业化。工业是最考验工程能力的,工业不行,必然带来工程能力的衰落。大概从70年代开始,美国资本开始推动全球化。简单来说就是把产业向外转移,把成本收回来,美国金融进一步随着产业外移国际化,从而赚更多的钱。
但是结果是如何呢?美国的收益方向变了。在过去,你需要千方百计把各种技术通过工程能力变成产品,然后才能赚钱,这是一条艰辛无比的道路。但现在你在金融市场上操作一下,就能赚到更多的钱,那还何苦搞工业呢?
这样一来,带来的是美国工程能力的彻底崩塌。结果就是空有技术,就是搞不出实物来。
其实这一点,不仅军工领域存在,几乎所有领域都存在。比如基建。目前在全美境内,到处是残破的城市公路、扭七扭八的铁路、还有时不时的停水停电。有的美国家庭甚至至今没有通网,喝不上干净的水。
2021年匹茨堡一座桥梁倒塌后,拜登痛定思痛,要搞美国的大基建,推动通过了基建法案。可是结果呢?美国土木工程师学会直接说,大基建搞不成。为啥?因为美国已经不知道该怎么去搞一个大型的复杂工程了。
比如,2008年,时任州长、“终结者”施瓦辛格豪情万丈地宣布:我们要建高铁了!按照最早的计划,这条高铁计划贯穿加州1280公里路程,时速以354公里,串联起沿途多个城市——旧金山、萨克拉门托、弗雷斯诺、贝克斯菲尔德直至洛杉矶。这样一来,从旧金山到洛杉矶,只需要2小时40分钟。
结果呢?光地质勘察和设计,就花了整整7年时间。2015年第一阶段工程动工,但尴尬地发现,地质勘察不准,加州中部谷地的地质“迷宫”,很难确定地基会不会下沉。然后施工方又发现,设计时的水泥标号,承受不住高铁带来的振动,还有中央谷地的风,也可能给高铁带来危险......结果,这个项目到现在为止已经17年了,一米铁轨也没铺!最后加州觉得这么拖下去不行了,就把这条高铁大幅度缩水,改成了连接中央谷地默塞德到贝克斯菲尔德之间短短275公里的路段。但哪怕经过缩水,加州高铁管理局仍然判断说,“几乎没有可能在2033年前完工”。
难怪今年特朗普在和加州州长纽森的对骂中,还讽刺过这条高铁是“史上第一烂尾工程”。
如果一个国家的各种公共工程都充斥着低效率、高成本问题,那它的军工效率和能力一定不会好到哪里去。
第二,人才断层。100年前,美国的大发展、大基建阶段,当时美国社会涌现了大量电气化工程师、各类产业发明家、建筑师、汽车、航空制造业等工业经济的管理人员。这是当时美国社会的生产力需求塑造出来的。可是现在呢?已经没人愿意去干工程师了。优秀毕业生都跑去学金融、法律和AI了,哪还有那么多解决工程问题的工程师?
举个例子,比如美国一直在研发高超声速武器,一直不顺利,不是发射后熄火,就是原地爆炸。其中一个核心原因在于,发动机在5倍音速条件下,燃烧室进入超燃状态,极高温条件下被腐蚀严重。于是美军就向科研团队提出,能不能提供一种高温抗腐蚀的材料?
听起来,似乎是科研团队大显身手的机会。查一查项目库,做高温合金、陶瓷涂层、复合材料的科研团队比比皆是,相关论文一抓一大把。但问题在于,美国军方的真正诉求是:
——这个材料能不能稳定地附着在燃烧室的内壁?
——是否适用于我们已有的焊接/喷涂/衬里工艺?
——需要改造设备吗?施工周期多久?
——用了之后能不能把内壁更换周期提高?
你看,这就不是单纯的“材料问题”,而是一个复杂的材料-工艺-成本综合工程问题了。但问题在于,那些发了N多论文的美国科研人员,哪见过超燃发动机啊,更别提在实机条件下试验了!他们做出来的“抗腐蚀膜层”也许的确能抗腐蚀,但问题在于,这只是理论实验,谁也不知道装到发动机上后会如何。
而且,就算这种材料合格,喷涂厚度是多少?结合强度是多少?适配工艺参数是多少?燃烧室内部复杂的几何结构、高温运行环境,都对工艺提出极高要求。但这些不是写论文能解决的,是干工程的人干的活。
你看,这就是美国现在面临的问题。就算自己的计划很好,指标也很好,技术也有,但就是无法从工程层面搞出来。再举个例子,美版知乎曾经有个问题:土星五号火箭的图纸NASA都丢失了,是真的吗?
有个得到了NASA大佬点赞的回答是这样写的:没有丢,NASA丢失的并不是图纸,而是制度性知识(指在一个组织或机构内部积累的知识和经验,这些知识和经验通常是通过员工之间的互动和传承得以保存和传播的。)我们有F1引擎完整的图纸,实际上,前几年NASA就发现了一台完好无损的F1引擎。我们把他拆解之后做了3D扫描,并且生成了新的图纸。但问题是F1是当年由技术工程师手工组装,手工焊接的,关于焊接的制度性知识已经失传了。那些焊接工程师,手艺那是没得说,但早就退休或者去世了。
我很怀疑现在的焊接工能不能重新焊出一样的东西来,或者在不需要几年高强度训练的情况下焊出来。该引擎的喷射盘也是手工钻孔的,如果工人钻的时候手抖一下导致出现误差,就会导致喷射不稳定,从而导致迅速解体(早期的原型机就出现过这种情况)。
当年的钻孔工程师是如何发现误差的呢?他们是通过练习和直觉来培养感知的,而他们并没有留下相应的记录。所以,图纸并没有失传,失传的是制度性知识。
这个回答很形象地点出了现在美国工程领域存在的问题:
老图纸没法再用了,老工人们都没了,新工人们很多都是用CAD,操作数控机床的,就算给了图纸,他们也看不懂,造不出来。就算美国雄心勃勃,要搞基建要搞制造业要搞六代机,可是上哪找这么多合格的工程师呢?
所以,也许美国在个别领域仍然领先,但中国拥有一整套贯穿顶层规划、高效供应链条、严格管理流程、严谨工艺标准和超强执行意志的工程能力。
这种能力,必将成为未来国家力量格局重塑中更具决定性的力量。中国的竞争力,不是因为共产党,而是聪明而勤劳的人民,是这种近乎无情的残酷竞争文化,是国家和资本主义绑定的商业机制,是在几十年磨励出来的杰出的工程能力。这才是中国在与美国竞争中,最强大的底气和筹码。
特朗普是MAGA的幻觉,但可能成事不足败事有余,只是让美国的衰落来得更快一点而已!