這個國產戰鬥機部件，壽命達到美軍水平

原標題：這個國產戰鬥機部件，壽命達到美軍水平

鋼是飛機上應用最早、用量最大的結構材料之一。超高強度鋼是上個世紀60年代後期材料科學最重大的成果之一.它以其最高強度和優良綜合性能迅速成為航空、航天等高科技領域如飛機起落架、機翼大梁、火箭、導彈殼體和高精密傳動等主承力構件的首選材料,至今,一直是材料科學前沿的重要部分和研究熱點。

趙振業院士

我國著名航空結構材料專家、中國工程院院士趙振業,一直從事航空超高強度鋼應用基礎理論、合金設計和應用科學技術研究,不斷開拓航空超高強度鋼的新領域,為多項重大航空工程做出了突出貢獻。

起落架是飛機的五大部件之一，是飛機最重要的承力構件，同時又是飛機故障及事故率最高的部件之一。世界上95%以上飛機起落架都用超高強度鋼製造。國外起落架達到與飛機同壽命，最高規定壽命5000飛行小時。我國殲8飛機要求3000飛行小時。殲8飛機原起落架壽命短，性能不穩定。從1965~1990年的20多年中，多次疲勞試驗均未達到規定指標。其中主起落架疲勞試驗最短167飛行小時破斷，空軍使用最短79飛行小時破斷，334飛行小時普遍出現裂紋。1982年瀋陽飛機製造公司不得不暫定起落架壽命為200飛行小時。結果是一架飛機要備好幾副起落架。.

為解決飛機起落架這一重大航空工程難題，原國防科工委於1979年12月31日對「飛機起落架用新型高強度鋼300M應用研究」課題立項,並列為國家「七五」重點科研項目。課題主要研究內容為用仿製300M鋼製造殲-8II主起落架，達到壽命3000飛行小時。

這是一項涉及航空、冶金、機械三個部委12個廠所院校的系統工程，直接參研人員達上百人。

300M鋼是美國國際鎳公司於上世紀50年代初發展起來的新型超高強度鋼。這種鋼最大優點是強度高、韌性良好、固有疲勞強度高。美國於1965年正式用於製造飛機起落架。

國產殲-8戰機，在沒有應用300M鋼製造起落架之前，需要備份多個起落架

在美國大約90%以上的軍民用飛機起落架都用300M鋼製造,還被其他國家引進使用,可以說300M鋼是世界上使用的強度最高、純度最高、綜合性能最好、應用最廣的起落架用鋼。但由於美材料標準中技術要求和國內冶金技術差距較大，又無國外工藝資料，研仿難度高，以致在1980~1983年近4年間，仍未達到美標要求。

1983年8月趙振業接任課題組組長後，對國內外專業技術狀況進行了全面調查，並以其深厚的理論根底、非凡的分析能力,重新對課題進行了論證。並在前研究基礎上，針對塑性、韌性不達標問題,提出了「提純原材料，降低硫含量」和「鐓-拔開坯」工藝路線建議。 性能試驗結果表明，國產300M鋼達到美標要求和實物水平。

應用300M鋼製造的起落架，壽命達到美國水平，與戰機壽命同步，圖為美國F-15戰鬥機起落架

300M鋼用作起落架可做到體積小、重量輕、壽命長、使用可靠。但是，其突出缺點是疲勞強度對應力集中敏感和氫脆敏感。如不解決，非但不能滿足起落架要求、充分發揮其超高強度優越性，還會潛在災難性隱患。為此，趙振業提出了發展工程應用科學與技術思路，從抗疲勞原理出發，設計了長壽命起落架的總體技術方案。提出並研究一種「無應力集中」抗疲勞概念，建立了理論模型，研究了微觀機理。在系統研究基礎上，趙振業與課題組成員一道創新和集成創新了抗疲勞應用技術體系，應用10多項先進工藝，徹底克服了300M鋼的兩項弱點。這些技術用於國產300M鋼製造起落架，疲勞壽命一舉達到5000小時不破斷，增載入荷30％再繼續試驗至6000小時仍不破斷。這一結果遠遠超過了課題規定3000小時指標，也超過了國外同類起落架最高規定5000小時指標。至今，起落架使用近20年無故障，並已廣泛應用於10多種飛機。實現了我國長壽命起落架的重大工程目標，開拓了一條應用科學與技術實現長壽命構件的技術道路。獲國家科技進步一等獎。

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