《軍武次位面》做者：血刃

目前，中國各類新型軍用機的產(chǎn)量日趨加快，例如殲-16依靠龐大的配備數(shù)量讓俄軍原版蘇霍伊系列望塵莫及，殲-20的產(chǎn)量也滿足了多個戰(zhàn)區(qū)的配備需求，那要歸功于*D打印手藝帶來的效率。近期，《央視軍事》節(jié)目公開報導(dǎo)了航空工業(yè)沈飛研究所將那項手藝運用在國產(chǎn)新型軍用機消費的情況。

▲不久前，國產(chǎn)新型五代機的消費線得以公布，其消費體例非常奇特

201*年，原沈飛公司董事長兼殲-1*艦載戰(zhàn)斗機總負責(zé)人羅陽因公殉職后不久，某國產(chǎn)新型戰(zhàn)機在減重、增壽、低成本和快速響應(yīng)等方面的需求愈發(fā)迫切，而原有的消費體例已無法滿足需求。為快速實現(xiàn)核心手藝打破，沈飛公司成立了增材造造“羅陽青年突擊隊”。

目前，那收青年尖端手藝人員構(gòu)成的團隊已讓*D打印手藝在航空業(yè)打響了第一炮，近年來，*D打印造造手藝已屢次呈現(xiàn)在各類報導(dǎo)中，那么那項手藝的素質(zhì)是什么？已為中國國防事業(yè)做了什么奉獻呢？

*D打印手藝的素質(zhì)是什么？有何優(yōu)勢？

*D打印造造手藝也稱增材造造手藝，那種近年來開展的新造造手藝的素質(zhì)是以三位數(shù)字模子為根底，將質(zhì)料通過火層造造、逐層疊加的體例造造為三維實體，因而有別于傳統(tǒng)的減材造造，是先輩、智能、綠色、新質(zhì)料和細密控造為一體的新手藝。

▲*D打印造造手藝指了然將來工業(yè)的開展標的目的之一

那種手藝打破了復(fù)雜異型鉤件的手藝瓶頸，實現(xiàn)了質(zhì)料微不雅組織和宏不雅構(gòu)造的可控成型，徹底改動了過去的造造引導(dǎo)設(shè)想、經(jīng)歷設(shè)想的理念，反過來實現(xiàn)了設(shè)想引導(dǎo)造造、功用性優(yōu)先設(shè)想、拓展優(yōu)化設(shè)想的全方位改變。因而，那種手藝將引領(lǐng)吉印通財產(chǎn)手藝立異，也會為各類新興財產(chǎn)做出龐大奉獻，那此中天然包羅航空航天等與國防密不成分的工程。

▲*D打印手藝消費的配件不單量量好，并且成型速度快

該手藝交融了計算機輔助設(shè)想、質(zhì)料加工與成型手藝，以數(shù)字模子文件為根底，通過軟件數(shù)控系統(tǒng)將公用的各類差別質(zhì)料根據(jù)相關(guān)的消費工藝整合起來。那一過程中，激光、電子束、紫外光是不成或缺的能源，樹脂、金屬、陶瓷和塑料則是常見質(zhì)料。按照成型辦法、質(zhì)料和依靠的固結(jié)熱源，可分為分層實體系體例造、立體光刻、選擇性激光燒結(jié)和熔融堆積成型四類。

▲一些難以加工的零部件，在*D打印手藝普及后不再是難題

嘗試證明，該消費手藝能在無模具前提下快速自在成型，由此極大壓縮消費周期和零件造形成本，那種體例消費的零件還能在極大制止此類浪費的同時以幾乎成型態(tài)勢完成。在消費中普遍利用的激光束還會操縱能量密度大的優(yōu)勢對傳統(tǒng)工藝中難以被加工質(zhì)料停止細密處置，操縱*D打印手藝消費的質(zhì)料，在構(gòu)造強度上則有了明顯的提拔。

▲*D打印零件與傳統(tǒng)工藝消費的零件比照

那種造造手藝還供給了很好的消費預(yù)見性，廠家可以連系部件完成時間造定專門的消費方案，由此實現(xiàn)了實正的消費和時間的可控性，而最末的拆配時間，也會跟著一體化成型而最末大幅縮減。如許一來，高精度加工和高強度的大部件造造，就兼顧了高精度和高量量。此外，多種質(zhì)料還能由此肆意復(fù)雜加工，外形對消費的限造也會大大降低。

*D打印在軍事的用處

在國防項目標研發(fā)階段，*D打印手藝多半負責(zé)產(chǎn)物設(shè)想、相關(guān)驗證、樣品模子確定和造做以及樣品消費，在差別階段，利用的質(zhì)料和*D打印工藝也會有所不同。例如對構(gòu)造的設(shè)想和評估階段，團隊會根據(jù)比例打造高強度塑料，該過程一般不超越1-2個工做日。接下來，則會完成上色和拆配，最末得到可拆卸的等比設(shè)想模子。

▲*D打印手藝將鞭策大構(gòu)件一體成型

在功用驗證和樣機消費時，*D打印消費工藝就會間接或間接消費樣機的金屬和非均屬組件，用時一般為10-1*天，據(jù)稱部門研發(fā)機構(gòu)在樣機消費時只用了兩個月就完成了零件消費和整機拆配。一旦進入量產(chǎn)，*D打印手藝就會在復(fù)雜構(gòu)造/高成本零部件、中小批量零件等方面闡揚重要感化。因而權(quán)衡現(xiàn)代化軍工企業(yè)的一大尺度，就是該手藝應(yīng)用水平的普遍與否。

▲一些特戰(zhàn)無人潛航器的零部件，就是借助*D打印手藝造造的

與良多被視為引領(lǐng)將來潮水的手藝一樣，美國同樣在*D打印消費工藝曾充任領(lǐng)頭羊，2021年，美軍就頒布發(fā)表要破費14個月建造世界更大的*米長金屬*D打印機，據(jù)稱，美國印第安納手藝和造造公司和德國EPS公司曾方案用*D打印手藝為美軍供給便攜式鋁板跑道，以便美軍空中力量在懦弱路況敏捷得到起降點。

▲美軍將來單兵特戰(zhàn)輕量高強度頭盔的樣品

目前，美軍方案操縱該消費手藝完成軍用吊艙，陸軍單兵特戰(zhàn)頭盔、潛艇和水面艦艇螺旋槳和其他備件、后勤援助船、戰(zhàn)車組件、訓(xùn)練中心軍營等。按照一項查詢拜訪顯示，用該手藝消費的特種戰(zhàn)舟艇可在一個月內(nèi)落成，那幾乎比傳統(tǒng)工藝落成速度快十倍！此外，美國部門大學(xué)已和美軍就*D打印新型輕量合金質(zhì)料停止合做。

▲新的合金質(zhì)料開發(fā)，是*D打印手藝的收柱

除美國外，英國、澳大利亞、法國和西班牙等國也方案用*D打印手藝協(xié)助戰(zhàn)車、曲升機部件等范疇的開展。出格惹人留意的是，英國將來能源項目希望用該手藝開發(fā)新的炸藥配方，由此降低存儲和運輸?shù)某杀竞惋L(fēng)險，那是因為共振聲學(xué)混合器將操縱聲能混合質(zhì)料。按照預(yù)測，*D打印造造手藝將會在將來十年獲得急速上升的行業(yè)價值。

*D打印造造手藝若何助力解放軍尖端戰(zhàn)機和導(dǎo)彈？

201*年，我國三部委吉印通發(fā)布了《國度增材造造財產(chǎn)開展推進方案（201*-2016年）》，將鈦合金、高溫合金等公用質(zhì)料和多種相關(guān)造造專業(yè)設(shè)備列入重點培育對象。國防大學(xué)軍過后勤與軍事科技配備教研部李大光傳授暗示：上世紀末期，研發(fā)新一代戰(zhàn)斗機需要10-20年，但借助*D打印手藝，最快以至只需三年！

▲中國*D打印手藝已有相當(dāng)?shù)氖炙嚪e累

羅陽逝世后，手藝團隊一時失去主心骨，卻仍是在28天內(nèi)打通典型工藝樣件，并在公司內(nèi)全流程試造，締造了業(yè)內(nèi)高端配備零部件消費的奇觀。沈飛工藝研究所博士、增材造造“羅陽青年突擊隊”成員李曉丹暗示：零件從長得像到能用上的那條路最難，團隊曾在八個月里停止了800多頁試驗，用所有數(shù)據(jù)證明質(zhì)料、工藝和零件合格，才將其最末拆配到飛機上。

▲殲-20的關(guān)鍵零件就是以重生產(chǎn)工藝完成的

中國*D打印手藝在飛機上的應(yīng)用，已到達規(guī)?；?、工程化，并處于世界領(lǐng)先位置。李曉丹透露：不久前首飛的新研型號上，已批量裝備了*D打印零件。值得存眷的是，沈飛集團比來數(shù)年內(nèi)不斷在不竭完美鶻鷹系列五代機，因而有軍迷認為李曉丹所提到的沈飛新研發(fā)戰(zhàn)機，很可能就是最末量產(chǎn)的鶻鷹或末極版殲-1*，而它們也將成為中國航母將來的次要艦載機。

▲中國雙發(fā)重型戰(zhàn)斗機數(shù)量的猛增，一定和科學(xué)化的消費體例有關(guān)

如今，殲-1*的前升降架大型整體鈦合金支持部件操縱激光增材構(gòu)成，此前卻需要用螺釘將多個部件毗連。因而，新的殲-1*不單降低了重量和加工難度，還締造了高起降架次后可靠性紀錄。而鶻鷹系列的部門原型機就已普遍運用復(fù)合質(zhì)料*D打印手藝，因而關(guān)鍵品種零部件比擬于包羅殲-20在內(nèi)的各類國產(chǎn)戰(zhàn)機都大幅降低，工時和成本也隨之被極大壓縮。

▲運-20消費線在過去數(shù)年內(nèi)敏捷普及了*D打印消費手藝

目前，中國殲-20等主力戰(zhàn)斗機大量應(yīng)用了*D打印手藝，運-20的6種機身/主升降架接頭大型主承力構(gòu)件的快速造造因而在*天內(nèi)完成，由此包管原型機順利快速試飛，而成都飛機設(shè)想研究所的察打一體無人機翼龍-2同樣包羅至少8個*D打印的重要零部件。

▲導(dǎo)彈燃氣舵

本年*月，中國日報海外版又發(fā)布了一篇專題報導(dǎo)，介紹了中國航天科工集團三院操縱*D打印加速巡航導(dǎo)彈設(shè)想和消費的事跡。文中提到：以傳統(tǒng)手藝造造區(qū)區(qū)一個導(dǎo)彈標的目的舵往往要數(shù)十名手藝人員和工人破費一兩個月，而接納*D打印手藝時，幾名工人一周內(nèi)即可完成。與此同時，該院也起頭和增材造造手藝中心全面合做，由此逐步將新手藝引入新型導(dǎo)彈設(shè)想。

▲翼龍系列無人機也不竭利用*D打印零件

《解放軍報》信息稱，*D打印導(dǎo)彈比傳統(tǒng)體例造造的導(dǎo)彈更廉價，在設(shè)想和造造時極大節(jié)約了時間，例如崇高高貴音速兵器的超燃沖壓策動機就將借助*D打印而走向大規(guī)模量產(chǎn)。估計到202*年，辦事于航空航天范疇的金屬*D打印配備就會超600臺，因而國防工業(yè)軍事察看員吳培鑫暗示：解放軍將來可能帶*D打印機上戰(zhàn)場，進而讓官兵按照需求現(xiàn)場打印和組拆部門型號的導(dǎo)彈！

中國*D打印消費手藝以后還要若何開展？

201*年12月，在俄羅斯吉印通航空造造集團舉辦的消費系統(tǒng)改良項目年度競賽中，下諾夫哥羅德雄鷹飛機造造廠首席設(shè)想工程師阿列克謝名聲鵲起，那是因為他在米格-*1戰(zhàn)斗機晉級項目中闡揚了重要感化。起初，阿列克謝及其團隊發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)機被差別工場整修后，相關(guān)零件圖紙被修改，因而相當(dāng)數(shù)量的新零件呈現(xiàn)了安拆失敗問題。

▲“羅陽青年突擊隊”締造了一個又一個奇觀

然而阿列克謝卻通過網(wǎng)購，從中國破費近兩千元人民幣購入了一臺*D打印機零件和相關(guān)質(zhì)料，由此讓米格-*1戰(zhàn)斗機晉級項目起死回生。阿列克謝暗示，*D打印的工序只需4道（傳統(tǒng)工藝為11道）；設(shè)想到造造一個零件只需2*小時（比原先進步11倍）；造做一批樣件的成本則降低了*8%以上！

由此可見，中國的*D打印設(shè)備和相關(guān)工藝，已在國際市場逐步確立了本身的名聲。但另一方面，因為中國在該行業(yè)起步時間相對較晚，因而照舊面對一系列問題，包羅關(guān)鍵原質(zhì)料對進口依賴水平較高、大型關(guān)鍵異型構(gòu)件的系統(tǒng)性研究相對不敷、婚配的熱處置手藝和配備積累還不敷多、全面行業(yè)尺度還不敷完美、立異平臺協(xié)同開展較弱以及專業(yè)人才略顯匱乏。

▲若是還依靠傳統(tǒng)工藝，就會遭到很大限造

有業(yè)界專家認為，中國起首要重點開發(fā)各類金屬/非金屬質(zhì)料的自產(chǎn)/合成設(shè)備，由此讓中國在此方面到達相關(guān)質(zhì)料量和量的雙提拔，進而保障*D打印行業(yè)制止陷入“無米之炊”的處境，甚至不能不受造于人。同時，質(zhì)料的替代和合成也應(yīng)當(dāng)留意制止浪費和毀壞情況，由此做到實正的可持續(xù)低耗綠色開展。

針對多個關(guān)鍵行業(yè)，中國還應(yīng)當(dāng)推出差別的公用配備，并和傳統(tǒng)工藝連系，構(gòu)成優(yōu)勢互補，最末走向國際市場，打出本身的業(yè)界龍頭品牌，由此進一步實現(xiàn)互通有無。在國內(nèi)該行業(yè)開展中，則要通過根底數(shù)據(jù)庫的完美、尺度化的建立、相關(guān)行業(yè)市場規(guī)模的擴大、立異辦事平臺的搭建來填補不敷。無疑，軍民交融項目標開展一定會給*D打印行業(yè)起決定性感化。

歷經(jīng)*0多年的開展，中國*D打印造造財產(chǎn)的規(guī)模已有了喜人的變革。在2011年，國內(nèi)該市場的規(guī)模僅為10億元人民幣擺布，但到了2016年，其規(guī)模卻超越了80億元！按照他國數(shù)據(jù)闡發(fā)機構(gòu)預(yù)測，中國*D打印造造財產(chǎn)很可能將維持至少22.*%的年增長率，最末徹底領(lǐng)先美國在內(nèi)的任何國度。

▲雖然羅陽總師逝去，但他的精神永存

現(xiàn)在，國內(nèi)以沈飛集團“羅陽青年突擊隊”為代表的手藝骨干們做為業(yè)界前鋒，承襲烈士遺志，間接鞭策了中國航母艦載機的開展，那無疑是銘刻羅陽總師更好的體例。因而，殲-20和運-20等20時代機型只是階段性代表，跟著我國成為美國外獨一的六代戰(zhàn)機競標者，那種手藝也將見證陪伴國產(chǎn)尖端空戰(zhàn)兵器實現(xiàn)再一次跨代。