中國3D打印“制造”戰(zhàn)斗機(jī) 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(chǔ)。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(chǔ)中的基礎(chǔ)。歷年來，科學(xué)家們一直在研制和開發(fā)更好的航空航天材料并取得了不小的成就，復(fù)合材料和鈦合金材料的廣泛應(yīng)用，標(biāo)志著人類航空技術(shù)的一次飛躍，但事實(shí)上，復(fù)合材料和鈦合金零件生產(chǎn)卻非常麻煩。

　　據(jù)了解，傳統(tǒng)的鈦合金零件制造主要通過鑄造和鍛造來完成。其中，鑄造主要用于生產(chǎn)大尺寸零件，其重量大且無法達(dá)到精準(zhǔn)，鍛造雖然精確度較高，但制造過程中的原料浪費(fèi)很大，幾乎95%的原料都會被作為廢料切除掉，而且，鍛造產(chǎn)品的尺寸受到嚴(yán)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。不過近年來，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(jù)外國媒體報(bào)道，中國殲-15、殲-31和殲-20戰(zhàn)斗機(jī)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12平方米的復(fù)雜鈦合金構(gòu)件的技術(shù)和能力，并成功用于多個(gè)國內(nèi)航空科研項(xiàng)目中，如C-919客機(jī)的大型機(jī)頭整體件和機(jī)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(gòu)件制造并成功批量裝機(jī)的國家。

　　上圖為我國首次展示的某型戰(zhàn)斗機(jī)超大尺寸鈦合金件，這個(gè)部件是戰(zhàn)斗機(jī)中段機(jī)身上的鈦合金主承力構(gòu)件加強(qiáng)框，這個(gè)框體的兩個(gè)眼鏡形狀的“圓洞”為仿制發(fā)動機(jī)的預(yù)留空間，由于這個(gè)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，美國在制造F-22戰(zhàn)斗機(jī)的此種部件時(shí)，采用常規(guī)的“分段鑄造各個(gè)構(gòu)造體，然后通過熱等靜壓和高精度焊接將構(gòu)造體組合成框體”的模式來生產(chǎn)，但中國通過激光3D打印技術(shù)，通過鈦合金材料“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(jié)省了大量人力物力和財(cái)力。

　　更有趣的是，在中國軍工運(yùn)用激光3D打印生產(chǎn)鋁鈦合金材料之前，美國已經(jīng)開展過這項(xiàng)科研，據(jù)資料顯示，早在上世紀(jì)90年代，美國試驗(yàn)了一個(gè)F/A-18C戰(zhàn)斗機(jī)激光3D打印零件，但不久以后，這家架斗機(jī)的零件就出現(xiàn)了明顯裂痕，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到飛行要求，直到現(xiàn)在，美國也并未在該項(xiàng)技術(shù)上獲得較大的技術(shù)突破。而解決強(qiáng)度和靜力疲勞問題這個(gè)難題，卻被中國軍工人率先攻克。

　　北京航空航天大學(xué)航空材料專家王華明教授去年在中國科學(xué)院一個(gè)專題討論會上曾經(jīng)表示，中國現(xiàn)在僅需55天就可以“打印出”C-919客機(jī)的主風(fēng)擋整體窗框。王華明說，歐洲一家飛機(jī)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200萬美元。2012年1月18日，王華明教授主持的“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)件激光成形技術(shù)”項(xiàng)目獲得國家技術(shù)發(fā)明一等獎。王華明認(rèn)為，中國大型3D打印技術(shù)已超過美國，因?yàn)樵S多美國同行只是用這門技術(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，就沒有我們無法解決的難題，技術(shù)上，沒有誰能夠永遠(yuǎn)領(lǐng)先，也沒有誰會永遠(yuǎn)落后，強(qiáng)者自強(qiáng)!