【少校时评】中国公开绝密技术 未来空域天下无敌
作者:彭庭华
近日,香港《南华早报》有篇文章,原题:3D打印机助中国飞机研发业起飞。3D打印机究竟为何物?3D打印被称为激光快速成型,是一种新兴制造技术。3D打印机可将电脑上的设计图转化为实物,将材料层层叠加直至取得成品。他们开始从3D打印机上打印出飞机零部件,不需铸模、锻造和组装等传统制造工序的任何帮助。
事实上,在全国两会上政协委员、歼-15总设计师孙聪就已透露了中国军工迅速发展的秘密——领先世界的3D打印技术。中国第一款本土商用客机C-919、第一款舰载战斗机歼-15、多用途战斗轰炸机歼-16、第一款本土隐形战斗机歼-20及第五代战斗机歼-31的研发均使用了3D打印技术。这项被英国《经济学人》认为“将推动实现第三次工业革命”的技术,早已引发美国、欧洲诸国的激烈鏖战,“战火”从太空一直蔓延到器官移植,从F-35、F-22等先进武器“烧”到每个人的日常用品,现在中国竟后来居上,让美欧大吃一惊!
3D打印技术可节省时间和材料,研究人员能短期内轻易打印出组装样机所需的各种高端、精密的零部件。没有制模和其他复杂的传统工序,造样机的成本要低很多,科学家可以不断制造更多复制品用于试验。虽然3D打印技术美国已经研究了好多年,但理论上,美国并没有真正开始对战机实施整套的3D打印技术。据资料,美国F-22战机的钛合金整体式承力框,是世界上最大的一体式钛合金构件,而马丁公司制造一架F-22战斗机需要2796公斤钛合金,但实际只有144公斤用到飞机上,而且时间周期很长。而中国仅需55天就可以“打印出”C-919客机的主风挡整体窗框,而且浪费的材料极少。
据中国航空制造专家透露,中国已经在歼-20和歼-31两种隐身战斗机上采用了大尺寸激光增材钛合金构件,其体积可能已经超过了美国激光增材技术的最高水平。目前,中国已具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力,成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造、应用的国家。在解决了材料变形和缺陷控制的难题后,中国生产的钛合金结构部件迅速成为中国航空力量的一项独特优势,目前,中国先进战机上的钛合金构件所占比例已超过20%。
而最让人揪心的是中国航空发动机,航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,90年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从400℃提高到600~650℃。钛合金在发动机的使用部位正由发动机的冷端(风扇和压气机)向发动机的热端(涡轮)方向推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。美国航空发动机早就用上了钛合金构件,使的航空发动机寿命延长至近万小时。而钛合金得复杂也是钢不能承受的,因此,拥有了3D打印技术,对运用制作钛合金航空发动机就会得心应手,所以,笔者要说的是。3D打印机不仅助中国飞机研发业起飞,更能为中国飞机的心脏老大难问题彻底给解决掉,中国航发离不开俄发将会成为历史。陆战队少校