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又一超級工程,美日徹底服了!中國產段模壓機穩坐世界頂尖寶座!

要說戰鬥機上製作最耗時最靠技術的部分,那非機身大框莫屬了,而且它還是整機上最為昂貴的零部件,不僅僅決定了整架戰鬥機的性能好壞,還是控制其使用壽命最關鍵的一環。飛行中機身的阻力佔全機阻力的30%~50%。正常式機身應用最為普遍。它是一個中間大,向兩頭緩慢收縮的流線體(紡錘形),機身頭部略下垂以擴大駕駛員的視界,尾部略上翹以避免飛機著陸時機身尾部觸地。一些超音速飛機為了減小飛行時的阻力,採用中部收縮的細腰形機身,稱為面積律機身。高亞音速旅客機的機身中部有一個較長的等截面段,頭部和尾部為收縮段。軍用運輸機的機身尾部常有很大的上翹,並開有後門,便於大型武器裝備和車輛的裝卸。尾撐式機身流線型不好,阻力大,較少採用。直接作用在機身上的氣動載荷較小,飛行中主要的載荷是機身內各裝載物的慣性力和機翼、尾翼接頭傳來的力。

從結構上看,機身好像一根中部支持在機翼上的懸臂樑,在裝載物慣性力和尾翼集中力作用下兩端向下彎曲(正過載時)。在垂直尾翼側力作用下,機身在水平方向也產生彎曲,但比垂直方向小得多。垂直尾翼側力對後機身有較大的扭轉作用。飛機在地面滑行和著陸時,地面的撞擊也會使機身受載,如前輪受到側向撞擊就會使前機身受扭。有些主力戰鬥機,往往面對著一個一直以來都很難解決的難題,那就是如何平衡造價成本與提高性能之間的關係,畢竟鈦合金材料雖然優點很多,但是其加工困難的問題一直無法迴避。單單想要靠3D列印金屬件來作為戰鬥機上的主要承力部件,是沒有說服力的,畢竟鈦合金粉末堆積燒融之後得到的產物強度太低,結構鬆散,殘留的未融化粉末和夾雜著的大量氣泡都是無法避免的問題。

現代超音速戰鬥機根據跨音速飛行的阻力特點,首先採用了跨音速面積律,即安裝機翼部位的機身截面適當縮小,形成蜂腰機身;其次它的機頭往往做得很尖,或者在頭部用空速管作為激波桿,遠遠地伸出在迎面氣流之中。這也有助於削弱激波的強度,減小波阻;第三是隨著速度的不斷增長,飛機機身的「長細比」不斷增大,即用細而長的旋轉體作機身。現代超音速飛機機身的長細比已超過10。所謂長細比即是機身長度與機身剖面的最大直徑的比值,這一比值越大,則機身越細越長。而且隨著速度的提高,飛機機身相對於機翼尺寸也越來越大。要解決種種問題,在時間和金錢上的投資是絕對不能吝嗇的,不僅僅需要最先進最高級的模鍛壓機,還需要長時間的加工,將金屬毛胚中的疏鬆組織和氣泡縫隙等全部消除。最後再通過一系列的設計和定形,其中的功夫都是你我無法想像的,更不用提最後的熱處理和質檢等收尾工作,一套程序下來,人力成本和資金成本都高的嚇人。

而在大型機械設備和重要裝備中,如軋鋼、電站、石油、化工、造船、航空、航天、重型武器等,都要採用大型自由鍛件和大型模鍛件,這些大鍛件都是採用大型自由鍛液壓機和大型模鍛液壓機來鍛造。因此,大鍛件生產在先進工業國家都放在非常重要的地位,從一個國家所擁有大型自由鍛液壓機和大型模鍛液壓機的品種、數量和等級,就可衡量其工業水平和國防實力。大型模鍛壓機主要用於鋁合金、鈦合金、高溫合金、粉末合金等難變形材料進行熱模鍛和等溫超塑性成形。其鍛造特點是可通過大的壓力、長的保壓時間、慢的變形速度來改善變形材料的緻密度,用細化材料晶粒來提高鍛件的綜合性能,提高整個鍛件的變形均勻性,使難變形材料和複雜結構鍛件通過等溫鍛造和超塑性變形來滿足設計要求,可節約材料40%,達到機加工量少或近凈型目標。等溫模鍛液壓機是航空、航天、宇航及其他重要機械生產重要鍛件的關鍵設備。經過努力我國實現了大噸位模鍛壓機的生產。中國自主研發製造的機器一經問世就坐穩了世界最大模鍛壓機的寶座,這個突破不僅僅推動我國大型航空航天鍛造件的製造能力大跨步地上升了一個台階,更預示著我國將在不久的未來自己生產一體式的戰鬥機鈦合金大框。

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