5月20日,记者通过调查了解到,某大学低调披露了一份资料,该资料罕见地公布了国产复合材料自动铺丝机的研究进展,并表示该型机器目前已经应用于翼身融合体及其S型进气道等核心部件的生产,为此型号飞机批量生产打下了坚实基础。很显然,纵观上下,我军目前唯一一架拥有翼身融合以及S型进气道设计的飞机只有歼20一架,这也是目前隐身战机的设计前提。
从这个描述来看,可以推测这些部件有很大的可能性就是歼-20隐身战斗机的部件,为降低飞机RCS,采取一定的措施就包括翼身整合、S进气道等等,歼20批量生产已经或者即将迈入快车道。
至此,我们能说,复合材料自动铺丝机打通了我国量产隐身战机的几乎所有技术障碍,歼20将进入全面量产时代,相信在不久之后,我们就能看到歼20下饺子的盛况了。这个说法可并不夸张,F35产量凭啥短期之内突破300大关?不得不承认复合材料自动铺丝机在当中起到了关键作用,当前的五代战机,出于隐身以及减重目的,大量应用了碳纤维材料,这种具有高强度,轻重量的新型材料及其加工工艺,是大国之所以称之为大国的原因所在。
目前,我国已经成功掌握T800以及T1000级别的碳纤维,不过要将其用于加工生产,就必须要用复合材料自动铺丝机这一关键设备,起初,复合材料只可以通过人工铺设,这造成了比较高的废品率,而且人力劳动效率低下,直接引发战机生产速度减缓。即使后来出现了可以自动铺设并成型的复合材料自动铺带机,也只能制造出诸如机翼等形状最简单的部件,因此无法在大量采用曲面等复杂设计部件的隐身战机上面投入,因此,弥补这一缺憾的复合材料自动铺丝机便应运而生。
这种设备可以通过计算机对碳纤维丝束实现轨迹铺设,并能控制碳纤维丝束进行转弯等曲面铺设,因此理论上而言,它能制造出任何尺寸,形状的复合部件,并且比人力效率更加高,成本却更低,其实不仅是歼20,包括东风弹道导弹,高铁等高精尖装备都是其受益者,美国三叉戟导弹之所以能够造得那么小,也和这有很大关系。当然,这种技术如此厉害,自然长期以来都被外界把控着,开始的时候,外界严格禁止出口。
歼20许多部件需要复合材料自动铺丝机来生产歼20许多部件需要复合材料自动铺丝机来生产对于歼-20这样的隐身战斗机来说,一方面它要降低RCS,因此就需要要采用翼身融合、S进气道等设计,另外一方面它又要降低飞机结构重量,又要增加复合材料使用比例,F-35战斗机 碳纤维 使用比例已超越了35%,经过国内相关单位不懈努力,国产已经研制成功T800、T1000级别的碳纤维,能够适用于歼-20战斗机生产,不过有了合格碳纤维还要用配套加工设施才能把它加工相应的部件,所以先进复合材料加工设施就成为歼-20批量生产的关键。
早期复合材料采用人工铺设,劳动效率低,废品率高,生产速度受到限制,此后出现了复合材料自动铺带机,它利用自动化系统替代人工来铺设复合材料,以此来实现自动铺设、自动成型,大幅度的提升了劳动效率,降低了生产所带来的成本,上世纪80年代复合材料自动铺带机用于军机制造,B-2轰炸机是利用这种技术制造出来的,国内在新世纪突破复合材料自动铺带技术,有力支持国产新型作战飞机研制。
F-35战斗机生产量上百, 复合材料自动铺丝机作用关键F-35战斗机生产量上百, 复合材料自动铺丝机作用关键不过复合材料自动铺带机最严重的问题就是只能制造形状较为简单的部件,例如机翼、尾翼等,不能加工曲率较高的部件,这个缺点就限制了它在第四代隐身战斗机上面的运用,前面说过四代隐身战斗机大量采用曲面部件,例如S进气道,自动铺带机难以生产这种部件,在这种情况下,复合材料自动铺丝机出现了。
复合材料自动铺丝机是利用计算机对碳纤维丝束进行铺设,由于实现了计算机控制铺放轨迹,实现对丝束单独控制和施放,并能转弯铺设,各方面性能比自动铺带进一步提升,首先它可以制造复合曲面部件,还有制造部件尺寸没有限制,可大可小,制造效率更加高,成本更低,可以说自动铺丝机为复合材料在航空器大规模运用打下了坚实的基础。
我们生产隐身飞机制造上应该没有障碍了我们生产隐身飞机制造上应该没有障碍了由于复合材料自动铺丝机作用重要,所以国外对我国实施严格禁运,经过努力国内相关单位已经突破复合材料自动铺丝机研制技术,实现了国产化,根据有关的资料,国产复合材料自动铺丝机允许单向预浸丝带在成型的模具上沿任意方向连续全自动铺放,并适应零件表面曲率变化,完成预浸丝束的送进、定位、超声裁断、碾压、料带张紧控制、缺陷检验测试等多个动作,设备结常紧凑,可以全面满足飞机机身类复合材料构件自动铺放要求。目前已完成飞机S进气道、翼身融合体等部件生产。
正是因为国内材料及制造 工艺 的进步,确保了歼-20战斗机研制顺利进行,尤其在进入生产阶段,迅速完成产能爬坡,进入批量生产阶段,从海外资料来看,歼-20战斗机在2011年首飞,2016就小批量交付部队,2019年初已经组成第1个作战旅,预计2020年之后将会进入全速生产阶段,相比较之下俄罗斯苏-57战斗机还在为设计定型苦苦挣扎,前不久有消息说,美国已经决定对俄罗斯MS-21客机进行禁运,让这一个项目处于停滞状态,说明俄罗斯在复合材料及制造工艺还存在不足之处,限制了苏-57战斗机研制和生产。
