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国产复合材料自动铺丝机研制成功 歼20也能下饺子了 zt
送交者:  2019年05月14日09:56:59 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

国产复合材料自动铺丝机研制成功 歼20也能下饺子了

2019年05月14日 08:43                 新浪军事
歼20大量采用了碳纤维材料,制造工艺和设备是关键歼20大量采用了碳纤维材料,制造工艺和设备是关键

  近日有关资料首次披露国产复合材料自动铺丝机进展,提高国产复合材料自动铺丝机已经用于某型号翼身融合体、S进气道等部件生产,提高了制造效率,为飞机批量生产打下了坚实的基础。

  从这个描述来看,可以推测这些部件很有可能就是歼-20隐身战斗机的部件,为了降低飞机RCS,采取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。

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经超过了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,可以用于歼-20战斗机生产,不过有了合格碳纤维还要用配套加工设备才能把它加工相应的部件,所以先进复合材料加工设备就成为歼-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,从而实现自动铺设、自动成型,大大提高了劳动效率,降低了生产成本,上世纪80年代复合材料自动铺带机用于军机制造,B-2轰炸机就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大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,并且可以转弯铺设,各方面性能比自动铺带进一步提高,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。

国产复合材料自动铺丝机国产复合材料自动铺丝机

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,根据相关资料,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、缺陷检测等多个动作,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。目前已经完成飞机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。(作者署名:小飞猪的防务观察


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