近日有關(guān)資料首次披露國產(chǎn)復(fù)合材料自動鋪絲機進展,提高國產(chǎn)復(fù)合材料自動鋪絲機已經(jīng)用于某型號翼身融合體、S進氣道等部件生產(chǎn),提高了制造效率,為飛機批量生產(chǎn)打下了堅實的基礎(chǔ)。
從這個描述來看,可以推測這些部件很有可能就是殲-20隱身戰(zhàn)斗機的部件,為了降低飛機RCS,采取措施就包括翼身整合、S進氣道等等,殲20批量生產(chǎn)已經(jīng)或者即將邁入快車道。
殲20許多部件需要復(fù)合材料自動鋪絲機來生產(chǎn)殲20許多部件需要復(fù)合材料自動鋪絲機來生產(chǎn)對于殲-20這樣的隱身戰(zhàn)斗機來說,一方面它要降低RCS,因此需要要采用翼身融合、S進氣道等設(shè)計,另外一方面它又要降低飛機結(jié)構(gòu)重量,又要增加復(fù)合材料使用比例,F(xiàn)-35戰(zhàn)斗機碳纖維使用比例已經(jīng)超過了35%,經(jīng)過國內(nèi)相關(guān)單位不懈努力,國產(chǎn)已經(jīng)研制成功T800、T1000級別的碳纖維,可以用于殲-20戰(zhàn)斗機生產(chǎn),不過有了合格碳纖維還要用配套加工設(shè)備才能把它加工相應(yīng)的部件,所以先進復(fù)合材料加工設(shè)備就成為殲-20批量生產(chǎn)的關(guān)鍵。
早期復(fù)合材料采用人工鋪設(shè),勞動效率低,廢品率高,生產(chǎn)速度受到限制,此后出現(xiàn)了復(fù)合材料自動鋪帶機,它利用自動化系統(tǒng)替代人工來鋪設(shè)復(fù)合材料,從而實現(xiàn)自動鋪設(shè)、自動成型,大大提高了勞動效率,降低了生產(chǎn)成本,上世紀80年代復(fù)合材料自動鋪帶機用于軍機制造,B-2轟炸機就是利用這種技術(shù)制造出來的,國內(nèi)在新世紀突破復(fù)合材料自動鋪帶技術(shù),有力支持國產(chǎn)新型作戰(zhàn)飛機研制。
F-35戰(zhàn)斗機生產(chǎn)量上百, 復(fù)合材料自動鋪絲機作用關(guān)鍵F-35戰(zhàn)斗機生產(chǎn)量上百, 復(fù)合材料自動鋪絲機作用關(guān)鍵不過復(fù)合材料自動鋪帶機最大問題就是只能制造形狀較為簡單的部件,例如機翼、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四代隱身戰(zhàn)斗機上面的運用,前面說過四代隱身戰(zhàn)斗機大量采用曲面部件,例如S進氣道,自動鋪帶機難以生產(chǎn)這種部件,在這種情況下,復(fù)合材料自動鋪絲機出現(xiàn)了。
復(fù)合材料自動鋪絲機是利用計算機對碳纖維絲束進行鋪設(shè),由于實現(xiàn)了計算機控制鋪放軌跡,實現(xiàn)對絲束單獨控制和施放,并且可以轉(zhuǎn)彎鋪設(shè),各方面性能比自動鋪帶進一步提高,首先它可以制造復(fù)合曲面部件,還有制造部件尺寸沒有限制,可大可小,制造效率更高,成本更低,可以說自動鋪絲機為復(fù)合材料在航空器大規(guī)模運用打下了堅實的基礎(chǔ)。
我們生產(chǎn)隱身飛機制造上應(yīng)該沒有障礙了我們生產(chǎn)隱身飛機制造上應(yīng)該沒有障礙了由于復(fù)合材料自動鋪絲機作用重要,所以國外對我國實施嚴格禁運,經(jīng)過努力國內(nèi)相關(guān)單位已經(jīng)突破復(fù)合材料自動鋪絲機研制技術(shù),實現(xiàn)了國產(chǎn)化,根據(jù)相關(guān)資料,國產(chǎn)復(fù)合材料自動鋪絲機允許單向預(yù)浸絲帶在成型的模具上沿任意方向連續(xù)全自動鋪放,并適應(yīng)零件表面曲率變化,完成預(yù)浸絲束的送進、定位、超聲裁斷、碾壓、料帶張緊控制、缺陷檢測等多個動作,設(shè)備結(jié)常緊湊,可以全面滿足飛機機身類復(fù)合材料構(gòu)件自動鋪放要求。目前已經(jīng)完成飛機S進氣道、翼身融合體等部件生產(chǎn)。
正是因為國內(nèi)材料及制造工藝的進步,確保了殲-20戰(zhàn)斗機研制順利進行,尤其在進入生產(chǎn)階段,迅速完成產(chǎn)能爬坡,進入批量生產(chǎn)階段,從海外資料來看,殲-20戰(zhàn)斗機在2011年首飛,2016就小批量交付部隊,2019年初已經(jīng)組成第1個作戰(zhàn)旅,預(yù)計2020年之后將會進入全速生產(chǎn)階段,相比較之下俄羅斯蘇-57戰(zhàn)斗機還在為設(shè)計定型苦苦掙扎,前不久有消息說,美國已經(jīng)決定對俄羅斯MS-21客機進行禁運,讓這個項目處于停滯狀態(tài),說明俄羅斯在復(fù)合材料及制造工藝還存在不足之處,限制了蘇-57戰(zhàn)斗機研制和生產(chǎn)。