央視曝光*代機消費線(xiàn)，中國正在用“打印機”造戰機？

《軍武次位面》做者：血刃

目前，中國各類(lèi)新型軍用機的產(chǎn)量日趨加快，例如殲-16依靠龐大的配備數量讓俄軍原版蘇霍伊系列望塵莫及，殲-20的產(chǎn)量也滿(mǎn)足了多個(gè)戰區的配備需求，那要歸功于*D打印手藝帶來(lái)的效率。近期，《央視軍事》節目公開(kāi)報導了航空工業(yè)沈飛研究所將那項手藝運用在國產(chǎn)新型軍用機消費的情況。

▲不久前，國產(chǎn)新型五代機的消費線(xiàn)得以公布，其消費體例非常奇特

201*年，原沈飛公司董事長(cháng)兼殲-1*艦載戰斗機總負責人羅陽(yáng)因公殉職后不久，某國產(chǎn)新型戰機在減重、增壽、低成本和快速響應等方面的需求愈發(fā)迫切，而原有的消費體例已無(wú)法滿(mǎn)足需求。為快速實(shí)現核心手藝打破，沈飛公司成立了增材造造“羅陽(yáng)青年突擊隊”。

目前，那收青年尖端手藝人員構成的團隊已讓*D打印手藝在航空業(yè)打響了第一炮，近年來(lái)，*D打印造造手藝已屢次呈現在各類(lèi)報導中，那么那項手藝的素質(zhì)是什么？已為中國國防事業(yè)做了什么奉獻呢？

*D打印手藝的素質(zhì)是什么？有何優(yōu)勢？

*D打印造造手藝也稱(chēng)增材造造手藝，那種近年來(lái)開(kāi)展的新造造手藝的素質(zhì)是以三位數字模子為根底，將質(zhì)料通過(guò)火層造造、逐層疊加的體例造造為三維實(shí)體，因而有別于傳統的減材造造，是先輩、智能、綠色、新質(zhì)料和細密控造為一體的新手藝。

▲*D打印造造手藝指了然將來(lái)工業(yè)的開(kāi)展標的目的之一

那種手藝打破了復雜異型鉤件的手藝瓶頸，實(shí)現了質(zhì)料微不雅組織和宏不雅構造的可控成型，徹底改動(dòng)了過(guò)去的造造引導設想、經(jīng)歷設想的理念，反過(guò)來(lái)實(shí)現了設想引導造造、功用性?xún)?yōu)先設想、拓展優(yōu)化設想的全方位改變。因而，那種手藝將引領(lǐng)吉印通財產(chǎn)手藝立異，也會(huì )為各類(lèi)新興財產(chǎn)做出龐大奉獻，那此中天然包羅航空航天等與國防密不成分的工程。

▲*D打印手藝消費的配件不單量量好，并且成型速度快

該手藝交融了計算機輔助設想、質(zhì)料加工與成型手藝，以數字模子文件為根底，通過(guò)軟件數控系統將公用的各類(lèi)差別質(zhì)料根據相關(guān)的消費工藝整合起來(lái)。那一過(guò)程中，激光、電子束、紫外光是不成或缺的能源，樹(shù)脂、金屬、陶瓷和塑料則是常見(jiàn)質(zhì)料。按照成型辦法、質(zhì)料和依靠的固結熱源，可分為分層實(shí)體系體例造、立體光刻、選擇性激光燒結和熔融堆積成型四類(lèi)。

▲一些難以加工的零部件，在*D打印手藝普及后不再是難題

嘗試證明，該消費手藝能在無(wú)模具前提下快速自在成型，由此極大壓縮消費周期和零件造形成本，那種體例消費的零件還能在極大制止此類(lèi)浪費的同時(shí)以幾乎成型態(tài)勢完成。在消費中普遍利用的激光束還會(huì )操縱能量密度大的優(yōu)勢對傳統工藝中難以被加工質(zhì)料停止細密處置，操縱*D打印手藝消費的質(zhì)料，在構造強度上則有了明顯的提拔。

▲*D打印零件與傳統工藝消費的零件比照

那種造造手藝還供給了很好的消費預見(jiàn)性，廠(chǎng)家可以連系部件完成時(shí)間造定專(zhuān)門(mén)的消費方案，由此實(shí)現了實(shí)正的消費和時(shí)間的可控性，而最末的拆配時(shí)間，也會(huì )跟著(zhù)一體化成型而最末大幅縮減。如許一來(lái)，高精度加工和高強度的大部件造造，就兼顧了高精度和高量量。此外，多種質(zhì)料還能由此肆意復雜加工，外形對消費的限造也會(huì )大大降低。

*D打印在軍事的用處

在國防項目標研發(fā)階段，*D打印手藝多半負責產(chǎn)物設想、相關(guān)驗證、樣品模子確定和造做以及樣品消費，在差別階段，利用的質(zhì)料和*D打印工藝也會(huì )有所不同。例如對構造的設想和評估階段，團隊會(huì )根據比例打造高強度塑料，該過(guò)程一般不超越1-2個(gè)工做日。接下來(lái)，則會(huì )完成上色和拆配，最末得到可拆卸的等比設想模子。

▲*D打印手藝將鞭策大構件一體成型

在功用驗證和樣機消費時(shí)，*D打印消費工藝就會(huì )間接或間接消費樣機的金屬和非均屬組件，用時(shí)一般為10-1*天，據稱(chēng)部門(mén)研發(fā)機構在樣機消費時(shí)只用了兩個(gè)月就完成了零件消費和整機拆配。一旦進(jìn)入量產(chǎn)，*D打印手藝就會(huì )在復雜構造/高成本零部件、中小批量零件等方面闡揚重要感化。因而權衡現代化軍工企業(yè)的一大尺度，就是該手藝應用水平的普遍與否。

▲一些特戰無(wú)人潛航器的零部件，就是借助*D打印手藝造造的

與良多被視為引領(lǐng)將來(lái)潮水的手藝一樣，美國同樣在*D打印消費工藝曾充任領(lǐng)頭羊，2021年，美軍就頒布發(fā)表要破費14個(gè)月建造世界更大的*米長(cháng)金屬*D打印機，據稱(chēng)，美國印第安納手藝和造造公司和德國EPS公司曾方案用*D打印手藝為美軍供給便攜式鋁板跑道，以便美軍空中力量在懦弱路況敏捷得到起降點(diǎn)。

▲美軍將來(lái)單兵特戰輕量高強度頭盔的樣品

目前，美軍方案操縱該消費手藝完成軍用吊艙，陸軍單兵特戰頭盔、潛艇和水面艦艇螺旋槳和其他備件、后勤援助船、戰車(chē)組件、訓練中心軍營(yíng)等。按照一項查詢(xún)拜訪(fǎng)顯示，用該手藝消費的特種戰舟艇可在一個(gè)月內落成，那幾乎比傳統工藝落成速度快十倍！此外，美國部門(mén)大學(xué)已和美軍就*D打印新型輕量合金質(zhì)料停止合做。

▲新的合金質(zhì)料開(kāi)發(fā)，是*D打印手藝的收柱

除美國外，英國、澳大利亞、法國和西班牙等國也方案用*D打印手藝協(xié)助戰車(chē)、曲升機部件等范疇的開(kāi)展。出格惹人留意的是，英國將來(lái)能源項目希望用該手藝開(kāi)發(fā)新的炸藥配方，由此降低存儲和運輸的成本和風(fēng)險，那是因為共振聲學(xué)混合器將操縱聲能混合質(zhì)料。按照預測，*D打印造造手藝將會(huì )在將來(lái)十年獲得急速上升的行業(yè)價(jià)值。

*D打印造造手藝若何助力解放軍尖端戰機和導彈？

201*年，我國三部委吉印通發(fā)布了《國度增材造造財產(chǎn)開(kāi)展推進(jìn)方案（201*-2016年）》，將鈦合金、高溫合金等公用質(zhì)料和多種相關(guān)造造專(zhuān)業(yè)設備列入重點(diǎn)培育對象。國防大學(xué)軍過(guò)后勤與軍事科技配備教研部李大光傳授暗示：上世紀末期，研發(fā)新一代戰斗機需要10-20年，但借助*D打印手藝，最快以至只需三年！

▲中國*D打印手藝已有相當的手藝積累

羅陽(yáng)逝世后，手藝團隊一時(shí)失去主心骨，卻仍是在28天內打通典型工藝樣件，并在公司內全流程試造，締造了業(yè)內高端配備零部件消費的奇觀(guān)。沈飛工藝研究所博士、增材造造“羅陽(yáng)青年突擊隊”成員李曉丹暗示：零件從長(cháng)得像到能用上的那條路最難，團隊曾在八個(gè)月里停止了800多頁(yè)試驗，用所有數據證明質(zhì)料、工藝和零件合格，才將其最末拆配到飛機上。

▲殲-20的關(guān)鍵零件就是以重生產(chǎn)工藝完成的

中國*D打印手藝在飛機上的應用，已到達規?；?、工程化，并處于世界領(lǐng)先位置。李曉丹透露：不久前首飛的新研型號上，已批量裝備了*D打印零件。值得存眷的是，沈飛集團比來(lái)數年內不斷在不竭完美鶻鷹系列五代機，因而有軍迷認為李曉丹所提到的沈飛新研發(fā)戰機，很可能就是最末量產(chǎn)的鶻鷹或末極版殲-1*，而它們也將成為中國航母將來(lái)的次要艦載機。

▲中國雙發(fā)重型戰斗機數量的猛增，一定和科學(xué)化的消費體例有關(guān)

如今，殲-1*的前升降架大型整體鈦合金支持部件操縱激光增材構成，此前卻需要用螺釘將多個(gè)部件毗連。因而，新的殲-1*不單降低了重量和加工難度，還締造了高起降架次后可靠性紀錄。而鶻鷹系列的部門(mén)原型機就已普遍運用復合質(zhì)料*D打印手藝，因而關(guān)鍵品種零部件比擬于包羅殲-20在內的各類(lèi)國產(chǎn)戰機都大幅降低，工時(shí)和成本也隨之被極大壓縮。

▲運-20消費線(xiàn)在過(guò)去數年內敏捷普及了*D打印消費手藝

目前，中國殲-20等主力戰斗機大量應用了*D打印手藝，運-20的6種機身/主升降架接頭大型主承力構件的快速造造因而在*天內完成，由此包管原型機順利快速試飛，而成都飛機設想研究所的察打一體無(wú)人機翼龍-2同樣包羅至少8個(gè)*D打印的重要零部件。

▲導彈燃氣舵

本年*月，中國日報海外版又發(fā)布了一篇專(zhuān)題報導，介紹了中國航天科工集團三院操縱*D打印加速巡航導彈設想和消費的事跡。文中提到：以傳統手藝造造區區一個(gè)導彈標的目的舵往往要數十名手藝人員和工人破費一兩個(gè)月，而接納*D打印手藝時(shí)，幾名工人一周內即可完成。與此同時(shí)，該院也起頭和增材造造手藝中心全面合做，由此逐步將新手藝引入新型導彈設想。

▲翼龍系列無(wú)人機也不竭利用*D打印零件

《解放軍報》信息稱(chēng)，*D打印導彈比傳統體例造造的導彈更廉價(jià)，在設想和造造時(shí)極大節約了時(shí)間，例如崇高高貴音速兵器的超燃沖壓策動(dòng)機就將借助*D打印而走向大規模量產(chǎn)。估計到202*年，辦事于航空航天范疇的金屬*D打印配備就會(huì )超600臺，因而國防工業(yè)軍事察看員吳培鑫暗示：解放軍將來(lái)可能帶*D打印機上戰場(chǎng)，進(jìn)而讓官兵按照需求現場(chǎng)打印和組拆部門(mén)型號的導彈！

中國*D打印消費手藝以后還要若何開(kāi)展？

201*年12月，在俄羅斯吉印通航空造造集團舉辦的消費系統改良項目年度競賽中，下諾夫哥羅德雄鷹飛機造造廠(chǎng)首席設想工程師阿列克謝名聲鵲起，那是因為他在米格-*1戰斗機晉級項目中闡揚了重要感化。起初，阿列克謝及其團隊發(fā)現戰機被差別工場(chǎng)整修后，相關(guān)零件圖紙被修改，因而相當數量的新零件呈現了安拆失敗問(wèn)題。

▲“羅陽(yáng)青年突擊隊”締造了一個(gè)又一個(gè)奇觀(guān)

然而阿列克謝卻通過(guò)網(wǎng)購，從中國破費近兩千元人民幣購入了一臺*D打印機零件和相關(guān)質(zhì)料，由此讓米格-*1戰斗機晉級項目起死回生。阿列克謝暗示，*D打印的工序只需4道（傳統工藝為11道）；設想到造造一個(gè)零件只需2*小時(shí)（比原先進(jìn)步11倍）；造做一批樣件的成本則降低了*8%以上！

由此可見(jiàn)，中國的*D打印設備和相關(guān)工藝，已在國際市場(chǎng)逐步確立了本身的名聲。但另一方面，因為中國在該行業(yè)起步時(shí)間相對較晚，因而照舊面對一系列問(wèn)題，包羅關(guān)鍵原質(zhì)料對進(jìn)口依賴(lài)水平較高、大型關(guān)鍵異型構件的系統性研究相對不敷、婚配的熱處置手藝和配備積累還不敷多、全面行業(yè)尺度還不敷完美、立異平臺協(xié)同開(kāi)展較弱以及專(zhuān)業(yè)人才略顯匱乏。

▲若是還依靠傳統工藝，就會(huì )遭到很大限造

有業(yè)界專(zhuān)家認為，中國起首要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)各類(lèi)金屬/非金屬質(zhì)料的自產(chǎn)/合成設備，由此讓中國在此方面到達相關(guān)質(zhì)料量和量的雙提拔，進(jìn)而保障*D打印行業(yè)制止陷入“無(wú)米之炊”的處境，甚至不能不受造于人。同時(shí)，質(zhì)料的替代和合成也應當留意制止浪費和毀壞情況，由此做到實(shí)正的可持續低耗綠色開(kāi)展。

針對多個(gè)關(guān)鍵行業(yè)，中國還應當推出差別的公用配備，并和傳統工藝連系，構成優(yōu)勢互補，最末走向國際市場(chǎng)，打出本身的業(yè)界龍頭品牌，由此進(jìn)一步實(shí)現互通有無(wú)。在國內該行業(yè)開(kāi)展中，則要通過(guò)根底數據庫的完美、尺度化的建立、相關(guān)行業(yè)市場(chǎng)規模的擴大、立異辦事平臺的搭建來(lái)填補不敷。無(wú)疑，軍民交融項目標開(kāi)展一定會(huì )給*D打印行業(yè)起決定性感化。

歷經(jīng)*0多年的開(kāi)展，中國*D打印造造財產(chǎn)的規模已有了喜人的變革。在2011年，國內該市場(chǎng)的規模僅為10億元人民幣擺布，但到了2016年，其規模卻超越了80億元！按照他國數據闡發(fā)機構預測，中國*D打印造造財產(chǎn)很可能將維持至少22.*%的年增長(cháng)率，最末徹底領(lǐng)先美國在內的任何國度。

▲雖然羅陽(yáng)總師逝去，但他的精神永存

現在，國內以沈飛集團“羅陽(yáng)青年突擊隊”為代表的手藝骨干們做為業(yè)界前鋒，承襲烈士遺志，間接鞭策了中國航母艦載機的開(kāi)展，那無(wú)疑是銘刻羅陽(yáng)總師更好的體例。因而，殲-20和運-20等20時(shí)代機型只是階段性代表，跟著(zhù)我國成為美國外獨一的六代戰機競標者，那種手藝也將見(jiàn)證陪伴國產(chǎn)尖端空戰兵器實(shí)現再一次跨代。