2022年,央视曝五代机生产线,用3D打印造战机,歼20能批量生产?
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2022年12月,央视曝光了第五代机的生产线,让大众叹为观止。
3D打印技术在国际领域上属于前沿科技之一,目前主要应用于建筑、创意物品打造,但本次生产线的照片一曝光,人们惊讶的发现,3D打印技术已经被应用于战机如此精密的机械。
不少人猜测,在他们的帮助下,我们的歼20战机实现批量化生产不再是梦?赶超俄罗斯、美国等军事大国战机制造速度和技术,也近在咫尺。
中国用3D打印技术制造战机?
央视的曝光,为何引发国际社会的热烈关注,除却实现歼20下饺子一样生产外,它也向世界宣告了,中国在这一领域的先人一步。
在军事制造行业,有一条行业的“潜规则”,除了明摆在台面的战机制造技术,在实战过程中,能否快速,高品质的生产出所需的军事器械,也成为衡量一国军事实力的重要标准。
而近年来,中国在快速复制制造战机技术方面取得重大突破,让我国歼系战机数量出现了大幅度的上涨。目前,我国庞大的歼16列装数量,足以媲美俄罗斯原版的苏霍伊。
歼20系列的产量更是借助于最新技术,可以在几年的时间内实现翻番。这一成绩,让世界各国都羡慕不已。
而这一切,都归功于中国将“3D打印制造技术”应用在了战机的生产线上。
相较于美国,还只能进行到对战机的零部件进行打造层面,中国已经实现了整体战机的打印制造,并且通过3D打印制造的战机,也已经通过了上机测试。
从这方面而言,中国在这一领域所取得的成绩,可谓是居于领先地位。
除却应用方面美国不及中国,美国在对3D打印制造飞机的飞行测试上,也远不及中国。2022年7月,马里兰州的航空站一次试飞正有条不紊的进行着,本次试飞测试对象是一台MV-22B鱼鹰倾转旋翼机,其中发动机部分的便是由3D打印的。
这是美国第一次使用3D打印技术完成机组的关键部分制作后的首次试飞。该次试飞的圆满完成,引得世界各国一阵惊叹,美国再次向世界展示了自己的战机制作方面的实力。
但是,事实上,同样的测试我国早在几年前就已经完成。
根据我国航空工业沈飞公益研究所的研究人员透露,我国战机制作中采用3D打印技术已经非常的成熟,可以轻松的实现规模化、工程化。在新研制的战机型号上,3D打印制作的零部件已经实现了批量装机了。
而这让世界再次见识到中国力量,在3D技术应用于战机制作方面,中国已经先于美国等一大批军事大国一大步,而这背后是大量飞行制作研究工作者默默付出。
而本次透露中还表明了我国所研发的新型号战机已经问世,而这新型号又是什么呢?根据央视纪录片《砺剑》所透露的画面,我们可以猜测这种新型号的战机,便是早前沈阳航空工业112厂的工人们所组装的FC-31鹘鹰战机,它们中一部分的组件便是由3D打印机所制作完成的。
3D打印技术与沈飞的不解之缘
3D打印技术问世也已经有了十余年,而中国将其应用于军事战机中的时间也可以追溯到十年前,而之所以想到使用3D打印制造技术以提升我国战机的制作速度源于一次特别的任务。
进入21世纪后,各国军事方面的竞争更为激烈。美国、俄罗斯等军事强国,凭借着低成本、轻重量的战机,大行其道。
为了提升我国战机的水平,增加战机短时间快速生产方面的技术,中央给沈阳飞机设计研究院下达了一道命令,即为中国打造一种全新的型号战机。
而后就职于沈飞的工程师罗阳荣幸的接受了这项重要的任务,他带领着自己的团队一头扎进研制成本更低、使用寿命更长,且质量更轻的战机中。
但,当时3D打印技术还未正式在市面上推广,知道的人寥寥无几,因此受限于当时的技术水平,在生产方式上难以突破,进而走进了死胡同之中。
不久,罗阳由于意外因公殉职,这一研究转交由以其名字命名的青年战机研究团队——罗阳青年突击队,继续负责。
2013年,小组成员终于在3D技术方面,找到了突破口。通过革新当前战机的生产方式,实现成本的大规模降低,进而带动产量的快速攀升,实现寿命和质量减轻的双丰收。
这一大胆的举动,引起了当时世界各国的质疑,毕竟此前少有国家将3D打印技术应用于精密的飞行器制造之中。
然而,事实证明前后10年的呕心沥血,让中国的战机制造技术已经不是昨日的吴下阿蒙,它正以更加勃发的姿态立于世界3D打印战机技术之巅。
而在这场技术突破中扮演关键角色的3D打印制造技术,也获得了一个别名“增材制造技术”。
3D打印技术的应用 给我们带来了什么?
在中国新型号的战机问世中,始终离不开一个关键性的技术,即3D打印技术,又称增材制造技术。
这种技术的本质和我们所熟悉的数字孪生属于两种对等的技术,即通过技术手段,实现虚拟空间和物理空间的自由切换。
目前,各国所通用的3D技术依赖于建模,通过三维立体的数字模型为基础,并根据不同的材料进行细致的划分,层层制造,而后再逐层叠加,最终形成一个三维实体。
和传统的制造方式,3D技术几乎是无耗损,无污染,同时可以实现智能化处理材料和精密控制的一种全新技术。
而它的出现,为许多尚受限于生产方式而难以突破的行业,提供了一个良好的发展契机。
首先,这种技术突破了此前受制于传统生产方式中,无法构建复杂异形物件的技术瓶颈,实现微观组织和宏观机构相适应,颠覆此前由制造主导设计的理念,实现设计主导制造,拓展优化设计、功能性设计落地等全方位的转变。
因此,它的出现标志着新纪元的制造业至此启航,带动了一票新兴技术行业的全面升级。其中就包含了航空航天以及国防军事等一系列高精密制造工程对3D打印技术的应用。
而3D打印之所以可以成为配件制作的技术之选,其质量和速度均有一定的保证。这种融合的计算机技术,使其参与到设计、材料加工以及技术成型等多个流程和环节的技术,可以保证成型的零部件质量好且成型速度快。
以数字模型文件作为打印的基础,通过数控系统对产品的参数、材料等进行修正,选择适合的工艺。
在这个过程中,激光、电子束成为了必备的能量源泉,而陶瓷、金属、树脂等成为了常见的原料。根据成型的方法和材料以及依靠的能量,我们可以将3D打印出来的成品分为4类,分层实体制造,我国战机打印就属于这一类。
立体光刻,主要应用于金属表面嵌字。选择性激光烧结和熔融沉积成型这两类用于产品局部调整较多。
从将3D打印技术应用于军事设备打造中我们不难看出,3D打印技术对产品的材料、设计细节的把控程度非同一般,这也注定了它的出现,为一些难以加工的零部件的加工带来了生机。在当前世界制造业发展的大势下,如何科学的实现低成本、高效率、准确率高制造已经成为了各国的共识。
而3D打印技术几乎是为这种全新发展趋势所量身打造的技术。通过计算机精密的计算,让每一份材料都能够准确,几乎分毫不差的应用到每一处的细节上,避免浪费的同时,实现快速成型。
实践证明,运用3D技术所生产的产品和传统技术所制作的产品,而这从外观、实用性、功能性相差无几。
同时,由于3D打印技术运用的是激光束等高能量体,在高精密处理后的材料,从产品的强度上有着明显的提升。
这意味着,3D打印技术所生产的产品耐用性和使用寿命上,相较于传统技术生产的产品具有更大的优势。
总的来说,3D打印技术唤醒了一批高精尖产业制造的新生,让厂商在时间可以实现更加准确和精细的把控,零部件打印速度的加快和生产的精细化,也让组装的效率提升,对需要复杂加工的产品而言,限制将会大大的减小。
目前,将3D打印技术应用于军事设备制造中,已经成为各国对本国军事事业发展的一个重要突破方面。
除美国和中国外,俄罗斯、英国等国也在加紧对3D技术在这一领域的应用。相信不久的未来,这项技术将成为各国突破原军事实力壁垒的有效技法。
而中国在下一阶段的应用,将不仅仅仅限于战机领域,对于军事器材、头盔甚至是枪支弹药、坦克火箭等多个领域,将会实现3D打印技术的普及化。让这项技术,发挥其最大的功效,助力军事实力的全面升级。