殲-20若用3D打印推重比可追F-22彌補動力缺陷|打印技術|中國|殲-15

　　把粉末狀的原材料放進打印機，在激光的魔力作用下，你便能獲得你想要的——從(cóng)玩具、模型、文物赝品、汽車(chē)部件，直到人體器官。這夢幻的一幕，便是風靡全球、被英國《經濟學人》認爲“将推動實現第三次工業革命”的3D打印技術。

　　人們普遍認爲，美國引領著(zhe)這場(chǎng)工業革命。而近期，從中國曝光的幾則消息，卻令世人大吃一驚。

　　把這些消息綜合起來，證實瞭一個事實——中國已經成爲目前世界上唯一掌握激光成型钛合金大型主承力構件制造技術、並付諸實際應用的國家。

　　憑借著(zhe)钛合金3D打印技術，中國在航空材料領域，第一次走到瞭(le)世界先進水平的前列。

　　中國尖端戰機“井噴”的一大功臣

　　近日，在中國北京國際科技産(chǎn)業博覽會上，中航工業與北京航空航天大學聯合展示瞭(le)獲得2012年度“國家技術發明獎一等獎”的飛機钛合金大型整體關鍵構件激光成型技術，以及通過其生産(chǎn)出的一個5平方米钛合金加強框。

　　據外媒報(bào)道，3D打印技術正在被大面積用於(yú)中國正在研發中的首款航母艦載機殲-15、多用途戰機殲-16、第五代重型戰鬥機殲-20、第五代中型戰鬥機殲-31，以及商飛的民用大飛機C919上。

　　據央視新聞頻道報道
，殲-15總設計師孫聰在兩會期間透露，钛合金和M100鋼的3D打印技術，已被廣泛用於殲-15的主承力部分，包括整個前起落架。

　　西北工業大學材料學院教授黃衛東的團隊，曾制造出一根3米長(zhǎng)的钛合金構件
，作爲C919機翼的重要部件。據他透露，中國發展能替代傳統複雜制造工藝的3D打印技術，已有将近20年瞭(le)。

　　其實，目前我國已具備(bèi)瞭(le)使用激光成型超過12平方米的複雜钛合金構件的技術和能力。

　　3D打印技術的應用，大大加速瞭(le)國産尖端戰機的研發進度。依托激光钛合金成型造價低、速度快的特點，沈陽飛機工業集團在一年之内連續組裝出殲-15、殲-16、殲-31等多型戰鬥機，並(bìng)進行試飛。

　　最大好處是令戰機性能獲得巨大提升

　　質量輕、強度高、耐高溫的钛合金，是軍用飛機的關鍵材料。然而，钛合金昂貴的價格與特殊的材料屬性，導(dǎo)緻使用傳(chuán)統鍛造技術造出的零件，最大尺寸也不超過4.5平方米。

　　據沈陽飛機設計研究所副總設計師王向明介紹
，钛合金要40萬到50萬元一噸，而傳(chuán)統工藝的材料利用率不到10%，如美國F-22戰機的鑄造钛合金主承力部件，95%的原料都會被作爲廢料切掉
。“另外钛合金很粘，加工的時間又長(zhǎng)又費錢。”

　　而激光钛合金成型技術，完全解決瞭(le)難題。“加工1噸钛合金複雜構件，傳統工藝的成本大約2500萬元，而用激光3D快速成型技術僅130萬元左右。”加之不需要制造專用的模具，原本相當於(yú)材料成本一到兩倍的加工費用，現在隻需原來的10%。

　　除瞭(le)省時省錢，更重要的是，通過3D打印，結構複雜、特殊的钛合金構件可以一體成型，而無需一個個鍛(duàn)造出來再焊接在一起，大大提高瞭(le)機身強度。

　　特别“給力”的是——據專家估計，F-22的钛合金鍛(duàn)件，如果使用中國的3D打印技術制造，在強度相當(dāng)的情況下，重量最多可以減少40%。這将大大提高戰機的推重比，令戰機性能獲得巨大提升。

　　因此在理論上，中國現有的渦扇發動機，如果用在廣泛應用3D打印技術生産的殲-20等第五代戰機上，與F-22的推重比差距不會太大。這樣一來，我國相對落後的發動機技術，就不會過於“拖後腿”瞭。