《軍武次位面》做者：血刃

目前，中國(guó)各類新型軍用機(jī)的產(chǎn)量日趨加快，例如殲-16依靠龐大的配備數(shù)量讓俄軍原版蘇霍伊系列望塵莫及，殲-20的產(chǎn)量也滿足了多個(gè)戰(zhàn)區(qū)的配備需求，那要?dú)w功于*D打印手藝帶來(lái)的效率。近期，《央視軍事》節(jié)目公開(kāi)報(bào)導(dǎo)了航空工業(yè)沈飛研究所將那項(xiàng)手藝運(yùn)用在國(guó)產(chǎn)新型軍用機(jī)消費(fèi)的情況。

▲不久前，國(guó)產(chǎn)新型五代機(jī)的消費(fèi)線得以公布，其消費(fèi)體例非常奇特

201*年，原沈飛公司董事長(zhǎng)兼殲-1*艦載戰(zhàn)斗機(jī)總負(fù)責(zé)人羅陽(yáng)因公殉職后不久，某國(guó)產(chǎn)新型戰(zhàn)機(jī)在減重、增壽、低成本和快速響應(yīng)等方面的需求愈發(fā)迫切，而原有的消費(fèi)體例已無(wú)法滿足需求。為快速實(shí)現(xiàn)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(duì)”。

目前，那收青年尖端手藝人員構(gòu)成的團(tuán)隊(duì)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(xiàn)在各類報(bào)導(dǎo)中，那么那項(xiàng)手藝的素質(zhì)是什么？已為中國(guó)國(guó)防事業(yè)做了什么奉獻(xiàn)呢？

*D打印手藝的素質(zhì)是什么？有何優(yōu)勢(shì)？

*D打印造造手藝也稱增材造造手藝，那種近年來(lái)開(kāi)展的新造造手藝的素質(zhì)是以三位數(shù)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(tǒng)的減材造造，是先輩、智能、綠色、新質(zhì)料和細(xì)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(biāo)的目的之一

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

▲*D打印手藝消費(fèi)的配件不單量量好，并且成型速度快

該手藝交融了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)想、質(zhì)料加工與成型手藝，以數(shù)字模子文件為根底，通過(guò)軟件數(shù)控系統(tǒng)將公用的各類差別質(zhì)料根據(jù)相關(guān)的消費(fèi)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(jié)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(jié)和熔融堆積成型四類。

▲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(fèi)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(fèi)周期和零件造形成本，那種體例消費(fèi)的零件還能在極大制止此類浪費(fèi)的同時(shí)以幾乎成型態(tài)勢(shì)完成。在消費(fèi)中普遍利用的激光束還會(huì)操縱能量密度大的優(yōu)勢(shì)對(duì)傳統(tǒng)工藝中難以被加工質(zhì)料停止細(xì)密處置，操縱*D打印手藝消費(fèi)的質(zhì)料，在構(gòu)造強(qiáng)度上則有了明顯的提拔。

▲*D打印零件與傳統(tǒng)工藝消費(fèi)的零件比照

那種造造手藝還供給了很好的消費(fèi)預(yù)見(jiàn)性，廠家可以連系部件完成時(shí)間造定專門(mén)的消費(fèi)方案，由此實(shí)現(xiàn)了實(shí)正的消費(fèi)和時(shí)間的可控性，而最末的拆配時(shí)間，也會(huì)跟著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(qiáng)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(fù)雜加工，外形對(duì)消費(fèi)的限造也會(huì)大大降低。

*D打印在軍事的用處

在國(guó)防項(xiàng)目標(biāo)研發(fā)階段，*D打印手藝多半負(fù)責(zé)產(chǎn)物設(shè)想、相關(guān)驗(yàn)證、樣品模子確定和造做以及樣品消費(fèi)，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(duì)構(gòu)造的設(shè)想和評(píng)估階段，團(tuán)隊(duì)會(huì)根據(jù)比例打造高強(qiáng)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(shè)想模子。

▲*D打印手藝將鞭策大構(gòu)件一體成型

在功用驗(yàn)證和樣機(jī)消費(fèi)時(shí)，*D打印消費(fèi)工藝就會(huì)間接或間接消費(fèi)樣機(jī)的金屬和非均屬組件，用時(shí)一般為10-1*天，據(jù)稱部門(mén)研發(fā)機(jī)構(gòu)在樣機(jī)消費(fèi)時(shí)只用了兩個(gè)月就完成了零件消費(fèi)和整機(jī)拆配。一旦進(jìn)入量產(chǎn)，*D打印手藝就會(huì)在復(fù)雜構(gòu)造/高成本零部件、中小批量零件等方面闡揚(yáng)重要感化。因而權(quán)衡現(xiàn)代化軍工企業(yè)的一大尺度，就是該手藝應(yīng)用水平的普遍與否。

▲一些特戰(zhàn)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(guó)同樣在*D打印消費(fèi)工藝曾充任領(lǐng)頭羊，2021年，美軍就頒布發(fā)表要破費(fèi)14個(gè)月建造世界更大的*米長(zhǎng)金屬*D打印機(jī)，據(jù)稱，美國(guó)印第安納手藝和造造公司和德國(guó)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(zhàn)輕量高強(qiáng)度頭盔的樣品

目前，美軍方案操縱該消費(fèi)手藝完成軍用吊艙，陸軍單兵特戰(zhàn)頭盔、潛艇和水面艦艇螺旋槳和其他備件、后勤援助船、戰(zhàn)車組件、訓(xùn)練中心軍營(yíng)等。按照一項(xiàng)查詢拜訪顯示，用該手藝消費(fèi)的特種戰(zhàn)舟艇可在一個(gè)月內(nèi)落成，那幾乎比傳統(tǒng)工藝落成速度快十倍！此外，美國(guó)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(guó)外，英國(guó)、澳大利亞、法國(guó)和西班牙等國(guó)也方案用*D打印手藝協(xié)助戰(zhàn)車、曲升機(jī)部件等范疇的開(kāi)展。出格惹人留意的是，英國(guó)將來(lái)能源項(xiàng)目希望用該手藝開(kāi)發(fā)新的炸藥配方，由此降低存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)某杀竞惋L(fēng)險(xiǎn)，那是因?yàn)楣舱衤晫W(xué)混合器將操縱聲能混合質(zhì)料。按照預(yù)測(cè)，*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(zhàn)機(jī)和導(dǎo)彈？

201*年，我國(guó)三部委吉印通發(fā)布了《國(guó)度增材造造財(cái)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)造造專業(yè)設(shè)備列入重點(diǎn)培育對(duì)象。國(guó)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(jì)末期，研發(fā)新一代戰(zhàn)斗機(jī)需要10-20年，但借助*D打印手藝，最快以至只需三年！

▲中國(guó)*D打印手藝已有相當(dāng)?shù)氖炙嚪e累

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

▲殲-20的關(guān)鍵零件就是以重生產(chǎn)工藝完成的

中國(guó)*D打印手藝在飛機(jī)上的應(yīng)用，已到達(dá)規(guī)?；?、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(hào)上，已批量裝備了*D打印零件。值得存眷的是，沈飛集團(tuán)比來(lái)數(shù)年內(nèi)不斷在不竭完美鶻鷹系列五代機(jī)，因而有軍迷認(rèn)為李曉丹所提到的沈飛新研發(fā)戰(zhàn)機(jī)，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(guó)航母將來(lái)的次要艦載機(jī)。

▲中國(guó)雙發(fā)重型戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量的猛增，一定和科學(xué)化的消費(fèi)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(gòu)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(jì)錄。而鶻鷹系列的部門(mén)原型機(jī)就已普遍運(yùn)用復(fù)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(nèi)的各類國(guó)產(chǎn)戰(zhàn)機(jī)都大幅降低，工時(shí)和成本也隨之被極大壓縮。

▲運(yùn)-20消費(fèi)線在過(guò)去數(shù)年內(nèi)敏捷普及了*D打印消費(fèi)手藝

目前，中國(guó)殲-20等主力戰(zhàn)斗機(jī)大量應(yīng)用了*D打印手藝，運(yùn)-20的6種機(jī)身/主升降架接頭大型主承力構(gòu)件的快速造造因而在*天內(nèi)完成，由此包管原型機(jī)順利快速試飛，而成都飛機(jī)設(shè)想研究所的察打一體無(wú)人機(jī)翼龍-2同樣包羅至少8個(gè)*D打印的重要零部件。

▲導(dǎo)彈燃?xì)舛?/p>

本年*月，中國(guó)日?qǐng)?bào)海外版又發(fā)布了一篇專題報(bào)導(dǎo)，介紹了中國(guó)航天科工集團(tuán)三院操縱*D打印加速巡航導(dǎo)彈設(shè)想和消費(fèi)的事跡。文中提到：以傳統(tǒng)手藝造造區(qū)區(qū)一個(gè)導(dǎo)彈標(biāo)的目的舵往往要數(shù)十名手藝人員和工人破費(fèi)一兩個(gè)月，而接納*D打印手藝時(shí)，幾名工人一周內(nèi)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(dǎo)彈設(shè)想。

▲翼龍系列無(wú)人機(jī)也不竭利用*D打印零件

《解放軍報(bào)》信息稱，*D打印導(dǎo)彈比傳統(tǒng)體例造造的導(dǎo)彈更廉價(jià)，在設(shè)想和造造時(shí)極大節(jié)約了時(shí)間，例如崇高高貴音速兵器的超燃沖壓策動(dòng)機(jī)就將借助*D打印而走向大規(guī)模量產(chǎn)。估計(jì)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(tái)，因而國(guó)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(jī)上戰(zhàn)場(chǎng)，進(jìn)而讓官兵按照需求現(xiàn)場(chǎng)打印和組拆部門(mén)型號(hào)的導(dǎo)彈！

中國(guó)*D打印消費(fèi)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(tuán)舉辦的消費(fèi)系統(tǒng)改良項(xiàng)目年度競(jìng)賽中，下諾夫哥羅德雄鷹飛機(jī)造造廠首席設(shè)想工程師阿列克謝名聲鵲起，那是因?yàn)樗诿赘?*1戰(zhàn)斗機(jī)晉級(jí)項(xiàng)目中闡揚(yáng)了重要感化。起初，阿列克謝及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)機(jī)被差別工場(chǎng)整修后，相關(guān)零件圖紙被修改，因而相當(dāng)數(shù)量的新零件呈現(xiàn)了安拆失敗問(wèn)題。

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

然而阿列克謝卻通過(guò)網(wǎng)購(gòu)，從中國(guó)破費(fèi)近兩千元人民幣購(gòu)入了一臺(tái)*D打印機(jī)零件和相關(guān)質(zhì)料，由此讓米格-*1戰(zhàn)斗機(jī)晉級(jí)項(xiàng)目起死回生。阿列克謝暗示，*D打印的工序只需4道（傳統(tǒng)工藝為11道）；設(shè)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(guó)的*D打印設(shè)備和相關(guān)工藝，已在國(guó)際市場(chǎng)逐步確立了本身的名聲。但另一方面，因?yàn)橹袊?guó)在該行業(yè)起步時(shí)間相對(duì)較晚，因而照舊面對(duì)一系列問(wèn)題，包羅關(guān)鍵原質(zhì)料對(duì)進(jìn)口依賴水平較高、大型關(guān)鍵異型構(gòu)件的系統(tǒng)性研究相對(duì)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(tái)協(xié)同開(kāi)展較弱以及專業(yè)人才略顯匱乏。

▲若是還依靠傳統(tǒng)工藝，就會(huì)遭到很大限造

有業(yè)界專家認(rèn)為，中國(guó)起首要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)各類金屬/非金屬質(zhì)料的自產(chǎn)/合成設(shè)備，由此讓中國(guó)在此方面到達(dá)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(yīng)當(dāng)留意制止浪費(fèi)和毀壞情況，由此做到實(shí)正的可持續(xù)低耗綠色開(kāi)展。

針對(duì)多個(gè)關(guān)鍵行業(yè)，中國(guó)還應(yīng)當(dāng)推出差別的公用配備，并和傳統(tǒng)工藝連系，構(gòu)成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，最末走向國(guó)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(xiàn)互通有無(wú)。在國(guó)內(nèi)該行業(yè)開(kāi)展中，則要通過(guò)根底數(shù)據(jù)庫(kù)的完美、尺度化的建立、相關(guān)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大、立異辦事平臺(tái)的搭建來(lái)填補(bǔ)不敷。無(wú)疑，軍民交融項(xiàng)目標(biāo)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(guó)*D打印造造財(cái)產(chǎn)的規(guī)模已有了喜人的變革。在2011年，國(guó)內(nèi)該市場(chǎng)的規(guī)模僅為10億元人民幣擺布，但到了2016年，其規(guī)模卻超越了80億元！按照他國(guó)數(shù)據(jù)闡發(fā)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，中國(guó)*D打印造造財(cái)產(chǎn)很可能將維持至少22.*%的年增長(zhǎng)率，最末徹底領(lǐng)先美國(guó)在內(nèi)的任何國(guó)度。

▲雖然羅陽(yáng)總師逝去，但他的精神永存

現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)以沈飛集團(tuán)“羅陽(yáng)青年突擊隊(duì)”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(guó)航母艦載機(jī)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(yùn)-20等20時(shí)代機(jī)型只是階段性代表，跟著我國(guó)成為美國(guó)外獨(dú)一的六代戰(zhàn)機(jī)競(jìng)標(biāo)者，那種手藝也將見(jiàn)證陪伴國(guó)產(chǎn)尖端空戰(zhàn)兵器實(shí)現(xiàn)再一次跨代。