王華明教授,激光增材制造領(lǐng)域?qū)<遥?015年12月當(dāng)選中國工程院院士,2012年因研發(fā)“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)建激光成形技術(shù)”獲得國家技術(shù)發(fā)明一等獎,今年的5月份,獲得全國創(chuàng)新爭先獎。
王華明院士研發(fā)成果“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)建激光成形技術(shù)”究竟有什么特別之處?
簡單的說,這項技術(shù)全球只有中國有,已經(jīng)甩了美國幾條街。2000年的時候,美國曾經(jīng)有個專門研發(fā)該技術(shù)的公司因為研發(fā)失敗,最終破產(chǎn),美國國家級的實驗室研究了很久也沒有最終成果。直到2012年,中國已經(jīng)由王華明院士成果,美國還沒有研發(fā)出來,為此奧巴馬專門劃撥10億美元成立了一個機(jī)構(gòu)研發(fā)這種技術(shù)。
這種技術(shù)讓中國在飛機(jī)制造大型件方面實現(xiàn)了飛越,完成了美國都無法做到的事,成功彎道超車。目前,根據(jù)公開資料顯示C919、殲-16、殲-15以及殲-31的生產(chǎn)都使用了該項技術(shù),分析認(rèn)為中國已經(jīng)服役的殲-20戰(zhàn)斗機(jī)也使用了該項技術(shù),但是目前沒有官方公開證實。
鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)建激光成形技術(shù)能讓飛機(jī)制造需要的大型構(gòu)件效率提升、成本降低且不用受制于人。
根據(jù)王華明院士在2012年的一個內(nèi)部講座上透露的消息,在中國沒有這項技術(shù)之前,中國在研的一款飛機(jī)所需雙曲面窗框只有歐洲一家公司能做,周期2年,先付200萬美元模具費(fèi),而且零件非常貴。但是,中國有了這項技術(shù)之后,55天就做好了,裝上了飛機(jī),比歐美造的好。
而且這項技術(shù)還能大幅給飛機(jī)減重,飛機(jī)機(jī)翼根部的受力件如果使用傳統(tǒng)方法鍛件重達(dá)1706近,但是使用新技術(shù)只有136公斤。這意味著,飛機(jī)將會減重達(dá)1300多公斤,而且,在成本方面節(jié)約了90%,這是非常了不起的結(jié)果。有分析稱殲-20因為該技術(shù)的應(yīng)用,成功減重2噸以上,這也是殲-20體型比F-22大,但是空機(jī)重量只有15噸,比美軍F-22輕4.7噸的重要原因之一。
王華明在講座中透露,同美國制造F-22使用的技術(shù)比較就能更加顯示這項技術(shù)的厲害,F(xiàn)-22的超大型復(fù)雜鈦合金構(gòu)件,美國沒有技術(shù)一次性成形,就分拆成三個鑄件,然后焊接在一起。而中國現(xiàn)在可以使用新技術(shù)一次性成形。鮮明的對比,經(jīng)過焊接在一起的大型構(gòu)件的耐疲勞度就要差很多。
王院士在講座上說:“5年前曾經(jīng)和飛機(jī)總設(shè)計師聊天,說我們快速設(shè)計飛機(jī),都是整體、大型、超長的結(jié)構(gòu),在2、3個月內(nèi)就把飛機(jī)造出來,不開一套模具,不打一個鍛件,不做一個焊縫。也許有人認(rèn)為這是個夢想,但實際上這已經(jīng)不是夢想了,我們已經(jīng)有這樣的潛力,只是目前能力有限。”——這是王院士5年前在內(nèi)部講座上的話,5年后的今天,看看中國高速發(fā)展的航空工業(yè),或許我們很快就將實現(xiàn)這個目標(biāo)。
因為新材料新技術(shù)的出現(xiàn),未來飛機(jī)制造將會簡單化,飛機(jī)目前高昂的售價或許會變成“白菜價”。然而,航空工業(yè)是西方發(fā)達(dá)國家工業(yè)體系的核心,是目前為數(shù)不多對中國保持整體技術(shù)優(yōu)勢的領(lǐng)域,中國一旦在航空工業(yè)實現(xiàn)全面的突破,真的將飛機(jī)售價變成“白菜價”,西方屆時估計真的要瘋了。(作者署名:小飛豬觀察)
中國突破發(fā)動機(jī)激光強(qiáng)化技術(shù) 徹底打破西方獨(dú)大局面
“航空為國防之大業(yè)。愿以一顆拳拳報國匠心,助力戰(zhàn)鷹‘心臟’更加強(qiáng)健有力。”——李應(yīng)紅
剛參加完一項有關(guān)航空發(fā)動機(jī)的重大科技會議,正值周末,黨的十九大代表、中國科學(xué)院院士、空軍工程大學(xué)航空航天工程學(xué)院教授李應(yīng)紅又像往常一樣,沿著熟悉的路步履匆匆趕回實驗室,這條路他已經(jīng)走了30多年。
航空發(fā)動機(jī),因其制造工藝復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)要求極高被稱為“工業(yè)王冠”。30多年前,從穿上“空軍藍(lán)”的那一刻起,李應(yīng)紅就與航空發(fā)動機(jī)結(jié)下不解之緣。
上世紀(jì)90年代初,隨著我國新一代戰(zhàn)機(jī)列裝部隊,讓戰(zhàn)機(jī)在平均海拔4000多米、被航空界稱為“空中禁區(qū)”的青藏高原上空翱翔成為李應(yīng)紅的夢想。
使命召喚,責(zé)任驅(qū)動。李應(yīng)紅主動請纓,向難關(guān)挺進(jìn)——啟動“某型發(fā)動機(jī)高原技術(shù)攻關(guān)項目”。
惡劣的高原環(huán)境,讓科研人員面臨嚴(yán)峻考驗。李應(yīng)紅白天強(qiáng)忍高原紫外線照射,奔波于外場一線收集試驗數(shù)據(jù);夜晚,在寒冷的帳篷里,整理技術(shù)總結(jié),比對檔案資料,反復(fù)推演論證……嘔心瀝血近5載,項目終獲成功。
十幾年如一日與“鐵疙瘩”為伴,李應(yīng)紅率先突破某型激光技術(shù),并順利完成兩種型號激光沖擊強(qiáng)化設(shè)備的研制,實現(xiàn)由技術(shù)跟跑到領(lǐng)跑的歷史性跨越。然而他沒有停歇,又向下一個“高地”沖鋒,與有關(guān)部門共同研究建立的激光沖擊強(qiáng)化工業(yè)生產(chǎn)線,徹底打破了該領(lǐng)域西方國家“獨(dú)大”的局面。
“讓青年學(xué)子與祖國‘戰(zhàn)鷹心臟’連在一起,強(qiáng)軍人才從一代崛起到代代傳承,是我最大的心愿!”回顧軍旅生涯,李應(yīng)紅的眼神透著堅毅。
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