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版主:黑木崖
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居然有人说一体成型锻造,铸造,3D打印不减重!个人认为J20比F22少4吨是合理的!
送交者:  2017年10月21日04:24:19 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

隔壁某人说


简直呵呵~这货不考虑一体成型,特别是锻造和3D打印带来力学性能上的优势,从而可以轻量化设计的?
搞了半天只憋出来一个成本优势···
http://haokan.baidu.com/v?pd=wisenatural&vid=9917557164743040832
马上打脸!3D打印减重范例,前面话多直接跳3分28秒!
也就是说,3D打印减重,其实一般是由于力学性能上的优势和设计制作过程的可操作性优势,让制作出来的同样功能构件的成品达到减重效果!


而一体成型减重更早已经不是什么秘密,~大型复杂精密构件上,一体成型早已经广泛运用在各行装备制造中,比如汽车行业~举个最简单的例子一体成型的锻造车毂,在力学性能上比传统低压铸造的车毂高20-30%,于是大部分一体成型锻造车毂在设计和制造后的重量上比低压铸造车毂轻30%以上,像FF181这样的高档车毂质量上要轻60%
这些我相信玩车的朋友都应该清楚!还有比如什么横臂之类的都能大幅度减重!
举的例子也就是说明两点:1一体成型制造上(其实一体成型铸造也有结构强度优势,至少比焊接件要好!)对减重很有优势
2 大型复杂精密锻造/铸造构件,一体成型其实早已经白菜化!能减重基本都已经是常识性的东西!汽车都工业上都能大范围运用,更何况军工J20这种天字号机种?


3D打印技术,众所周知~对于超大超复杂的钛合金3D打印技术,只有我国掌握;照N年前王华明视频里提到的,如图~前一张图据说就是F22机翼与机身连接某处的主要承力构件,F22的是3个这样的铸件焊接而成,而后一张图是王华明视频里提到的我们国家某型飞机此构件,是3D打印一体成型的钛合金构件(试问一下,如果是同一用途同一位置的构件,这样三个铸件焊接成一体的和一个一体成型锻造或者像图里这样3D打印出来的构件,会一样重?那除非设计者跟这个175799040一样傻!)

王华明也介绍其力学性能上比F22同位置的焊接构件有几条街的性能优势,有这么大性能优势,那么在减重设计上必然能做得更好!当然王华明视频里还提到的是3D打印出来的构件力学性能比锻件还好不少

王华明视频还有曝光的中前机身隔框钛合金3D打印一体成型


那么 根据央视新闻频道探访J11生产线的报道来看,J11身上都已经采用了大量的一体成型的3D打印构件!


下图有是央视曝光的疑似J20后机身隔框是一体成型锻造的(F22只有中前机身隔框是一体锻造的)

而F22呢,中国钛合金协会里有篇文章说F22除了中前机身隔框是一体锻造的(4件),后机身框架是锻件分段而成,而其他机身大量运用的都是铸件和焊接件!
结合各种资料表明:J20机身在一体成型的锻件和3D打印构件上的使用比F22高了几个量级,并且在关键承力部位更是几乎都是一体成型构件,由于大量一体成型锻件和3D打印件的力学性能优势,不仅仅在构件上可以减重设计,在整体设计上也可以更多的考虑减重!而J20可以减重的范围,照现代科技对比20-30年前,何止这些!


以下是转帖


“一、电子设备减重。大哥大重量在2公斤左右,现在的智能手机基本在200克之内,浮点计算能力在亿次以上,比银河巨型机的计算能力还强。二十年前一个14吋显像管显示器12公斤左右,现在1个17吋的LED显示器2公斤左右。因此,即使考虑的歼二十的电子设备更完善,电子设备的重量也不会重于F22。
二、结构设计减重。现在的汽车比二十年前的汽车,尺寸加大,刚性加强,但是结构重量至少轻10%以上。全新第七代宝马5系,新车性能大幅度提升,车身采用大量的铝材质打造,采用镁横梁,车身结构是高强度钢打造,因为宝马7系的碳纤维太贵了,从悬架、座椅、制动器和其他部件都采用跟宝马7系一样的减重部件,车身减重100kg。捷豹发布全新一代XF 车身减重190千克,车身扭转刚性也同步的提升了28%。如果F22结构重10吨,歼二十至少可以轻1吨。
三、材料方面减重。隐身涂层材质和厚度,通讯电缆从铜制升级为光缆,晶体管升级为集成电路,性能更加优良的复合材料、钛合金、铝合金以及合金钢。光缆、集成电路、复合材料的性能重量比有数量级的提升,钛合金和铝合金的性能重量比也有较大的提升。
四、制造工艺减重。增材技术,8万吨液压机等等,大量部件铸件改增材制造,大量焊接部件改锻造,更加合理的隐身涂层施工工艺等等。引用一下北航大学王华明的PPT:f22的机翼和机身连接件,超大超复杂的钛合金构件,因为太复杂,20、30万吨的水压机也做不出来。美国人就分成三个铸件,然后热等静压再焊接,铸件的性能很差,但美国人没办法,f22就是这样用的。我们激光成型就可以直接加工出如图示的这么大的零件,这是一个整体(意思是不用分段铸造然后焊接),上面站了一个人,大家可以看出它的尺度。他的性能比锻件还好(意思是当然就甩铸件几条街了),可以毫不谦虚地说,这是迄今世界上性能最好的、结构最复杂的构件,美国人也只能是铸造,锻是不可能的,焊也不可能,因为焊出来的性能不行。这个已经通过了8000小时的疲劳试验,一年多时间。就这个构件,铝合金、钢大家看看能不能做出来,更何况钛合金。
五、减重更加减重。据说发动机减重1克,战机就可以减重3克,上述方法如果带来1吨的减重,打个对折,战机最少可以减重2吨。

附:北航大学王华明的国家技术发明一等奖兼谈3D打印 <a  rel="nofollow" "="" target="_blank" style="word-wrap: break-word; color: rgb(0, 0, 0); text-decoration: underline; font-family: Arial, "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei", "WenQuanYi Micro Hei", sans-serif; font-size: 16px; white-space: normal; background-color: rgb(239, 239, 239);">http://bbs1.netbig.com/thread-2521430-1-1.html

附航母临时轻甲板兄弟的回复:

班门弄斧来瞎凑热闹,仅从外观分析歼20相对F22可以减重的部分。
一、歼20为全动垂尾,垂尾(含腹鳍)面积小,这块比F22减重;
二、歼20的前翼距离气动中心远过F22的尾翼,面积小,这块比F22减重;
三、歼20的前翼为正升力,而F22的尾翼为负升力,总的机翼面积就省了,这块比F22减重;
四、歼20发动机喷口未采用F22发动机的二元矢量喷嘴,这块比F22减重;
五、歼20采用DSI进气口,F22采用卡尔特进气口,这块比F22减重;
六、歼20隐身涂料为后研发,F22的隐身涂料为早二十多年技术,涂料重,这块比F22减重;
七、歼20的格斗弹小弹仓,是挂架外翻伸出后关舱门,而F22对应的格斗弹弹仓,挂架斜伸出不关舱门,且弹仓有导弹后燃气排放通道及装置,机构复杂,这块比F22减重;
八、歼20的维修检测点尽量集成在主起落架舱内,而F22的维修检测点则更分散在机身各处,小舱门繁多,别看舱门小但门框结构需加强,这块比F22减重;
九、歼20的飞行员(平均)比F22的矮小,与之适应的座舱空间可以小些、弹射座椅可以轻些,生命维持系统可以少些,这块比F22减重;
十、歼20降落时可放减速伞,而F22代之为尾钩(平时不放,但有冲出跑道尽头的危险时,可以放下钩住机场拦阻索),尾钩及收放的结构比减速伞系统更重,这块比F22减重;”




所以我个人认为《军工科技》里的J20空重仅15吨完全可信!

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  很有道理分析全面,顶一个  /无内容 - eachus 10/21/17 (437)
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