中國3D打印“制造”戰斗機 實(shí)力趕超老美？

　　作為最頂尖的科技行業(yè)，航空航天集中了科學(xué)技術(shù)的眾多新成就，需要各個(gè)行業(yè)全面、平衡發(fā)展作為基礎。而用于制造航空航天部件的材料，好比制造房屋的奠基石，自然是基礎中的基礎。歷年來(lái)，科學(xué)家們一直在研制和開(kāi)發(fā)更好的航空航天材料并取得了不小的成就，復合材料和鈦合金材料的廣泛應用，標志著(zhù)人類(lèi)航空技術(shù)的一次飛躍，但事實(shí)上，復合材料和鈦合金零件生產(chǎn)卻非常麻煩。

　　據了解，傳統的鈦合金零件制造主要通過(guò)鑄造和鍛造來(lái)完成。其中，鑄造主要用于生產(chǎn)大尺寸零件，其重量大且無(wú)法達到精準，鍛造雖然精確度較高，但制造過(guò)程中的原料浪費很大，幾乎95%的原料都會(huì )被作為廢料切除掉，而且，鍛造產(chǎn)品的尺寸受到嚴格限制，這就使得鈦合金材料的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量都大大降低。不過(guò)近年來(lái)，中國采用激光3D打印技術(shù)制造鈦合金材料，徹底解決了這一難題。

　　據外國媒體報道，中國殲-15、殲-31和殲-20戰斗機都使用了激光3D打印技術(shù)，目前，我國已經(jīng)具備了使用激光成形超過(guò)12平方米的復雜鈦合金構件的技術(shù)和能力，并成功用于多個(gè)國內航空科研項目中，如C-919客機的大型機頭整體件和機鼻前段就是用的激光3D打印制造的。到目前為止，中國是世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造并成功批量裝機的國家。

　　上圖為我國首次展示的某型戰斗機超大尺寸鈦合金件，這個(gè)部件是戰斗機中段機身上的鈦合金主承力構件加強框，這個(gè)框體的兩個(gè)眼鏡形狀的“圓洞”為仿制發(fā)動(dòng)機的預留空間，由于這個(gè)結構非常復雜，美國在制造F-22戰斗機的此種部件時(shí)，采用常規的“分段鑄造各個(gè)構造體，然后通過(guò)熱等靜壓和高精度焊接將構造體組合成框體”的模式來(lái)生產(chǎn)，但中國通過(guò)激光3D打印技術(shù)，通過(guò)鈦合金材料“生成”一個(gè)一體成型的超大型部件，并不需要進(jìn)行多次焊接，節省了大量人力物力和財力。

　　更有趣的是，在中國軍工運用激光3D打印生產(chǎn)鋁鈦合金材料之前，美國已經(jīng)開(kāi)展過(guò)這項科研，據資料顯示，早在上世紀90年代，美國試驗了一個(gè)F/A-18C戰斗機激光3D打印零件，但不久以后，這家架斗機的零件就出現了明顯裂痕，其結構強度遠遠達不到飛行要求，直到現在，美國也并未在該項技術(shù)上獲得較大的技術(shù)突破。而解決強度和靜力疲勞問(wèn)題這個(gè)難題，卻被中國軍工人率先攻克。

　　北京航空航天大學(xué)航空材料專(zhuān)家王華明教授去年在中國科學(xué)院一個(gè)專(zhuān)題討論會(huì )上曾經(jīng)表示，中國現在僅需55天就可以“打印出”C-919客機的主風(fēng)擋整體窗框。王華明說(shuō)，歐洲一家飛機制造公司表示，他們生產(chǎn)同樣的東西至少要兩年，光做模具就要花200萬(wàn)美元。2012年1月18日，王華明教授主持的“飛機鈦合金大型復雜整體構件激光成形技術(shù)”項目獲得國家技術(shù)發(fā)明一等獎。王華明認為，中國大型3D打印技術(shù)已超過(guò)美國，因為許多美國同行只是用這門(mén)技術(shù)生產(chǎn)“小玩意”。

　　誠然，中國的科技有很多地方仍然落后于美國，但只要我們一直秉持腳踏實(shí)地、刻苦攻關(guān)的科研精神，就沒(méi)有我們無(wú)法解決的難題，技術(shù)上，沒(méi)有誰(shuí)能夠永遠領(lǐng)先，也沒(méi)有誰(shuí)會(huì )永遠落后，強者自強!