殲-20戰機

為了因應美國的F-22「猛禽」(Raptor)戰機,還有部署在日本與關島的F-35戰機威脅,加上不時要環島巡航,解放軍迫切需要更多的殲-20戰機。

不過,央視曾在殲-20的特別節目中揭露,某些合金製的機身組件只能靠宛如製作精緻手工藝品的方式成型,因此距離量產始終有一段距離。

而據新浪軍事14日報導,相關研究資料首度披露,中國自製複合材料自動鋪絲機出現進展,並已用於某型號翼身融合體、S進氣道等零組件生產,提高了製造效率,為飛機量產奠定堅實的基礎。

分析認為,這些零組件很可能就是為殲-20隱形戰機打造,為了降低「雷達截面」(RCS),採取措施就包括翼身整合、S進氣道等,而殲20量產已經或即將進入快車道。

對於殲-20這類隱形戰機來說,一方面要降低「雷達截面」,因此需要要採用翼身融合、S進氣道等設計,另一方面為了降低飛機結構重量,又要提高複合材料使用比例。

分析指出,F-35戰機碳纖維使用比例已超過35%,而中方也研製成功T800、T1000級碳纖維,可以用來生產殲-20戰機。不過,有了合格碳纖維,還要用配套加工設備,才能把它和相關零組件加以組合,而先進複合材料加工設備就成了殲-20量產的關鍵。

殲-20戰機

分析說,早期複合材料採用人工鋪設,勞動效率低,廢品率高,生產速度受限,後來出現了複合材料自動鋪帶機,利用自動化系統替代人工來鋪設複合材料,得以自動鋪設、自動成型,大大提高了勞動效率,降低了生產成本。

上世紀80年代複合材料自動鋪帶機已用於軍機製造,美國B-2轟炸機就是用這種技術製造出來的,而中方在新世紀突破複合材料自動鋪帶技術,得以大力支援新型戰機研製。

而F-35戰機能量產上百架, 複合材料自動鋪絲機扮演著關鍵角色。分析指出,複合材料自動鋪帶機最大的問題,就是只能製造形狀較簡單的部件,如機翼、尾翼等,不能加工曲率較高的部件,這個缺點就限制了它在第4代隱形戰機上的運用。而4代隱形戰機大量採用曲面部件,例如S進氣道等,但自動鋪帶機難以生產這種部件,在這種情況下,複合材料自動鋪絲機就出現了。

複合材料自動鋪絲機是利用電腦鋪設碳纖維絲束,由於電腦能控制鋪放軌跡,實現對絲束單獨控制和施放,並能轉彎鋪設,各方面性能都比自動鋪帶進一步提升。首先它能製造複合曲面部件,而製造部件尺寸沒有限制,可大可小,不僅製造效率更高,成本也更低。分析強調,自動鋪絲機為複合材料在航空器大規模運用上奠定了堅實的基礎。

由於複合材料自動鋪絲機在打造先進戰機上十分重要,因此國外對中國大陸實施嚴格禁運。如今中方突破複合材料自動鋪絲機研製技術,實現了國產化。

根據相關資料,陸製複合材料自動鋪絲機能單向預浸絲帶,在成型的模具上沿任意方向連續全自動鋪放,並適應零件表面曲率變化,完成預浸絲束的送進、定位、超聲裁斷、碾壓,料帶張緊控制與缺陷檢測等多個動作,設備結常緊湊,可以全面滿足飛機機身類複合材料構件自動鋪放要求。

分析指出,正由於中方材料與製造工藝進步,確保了殲-20研製順利進行,尤其在進入生產階段,迅速完成產能爬坡,進入量產階段。殲-20在2011年首飛,2016就少量交付部隊。而到2019年初已經組成第1支作戰旅,預計2020年之後,將會邁入全速生產階段。

文章來源:国产复合材料自动铺丝机研制成功 歼20也能下饺子了

(中時電子報)

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