近期,网上流传我国正在研制运40超级运输机,在运输机的各类研发部件中,有一个项目要求极高,其它项目还可以稍微降一些标准以逐步推进,但该项目决定了运40能不能安全起飞和降落,这个项目就是起落架的研发。
起落架的研发有多难呢?
飞机起落架传统的制造工艺需要先熔再铸锭,然后加热锻造,成品率不高,对材料的浪费极大,甚至90%的材料都被浪费掉了。飞机起落架一般采用高强度钢制造,每吨的价格近百万元,是普通钢材价格的200倍。
C919客机载重量只有72吨左右,它的飞机起落架是由德国利勃海尔公司和中航集团在长沙合资建厂建造出来的。
运20运输机的载重量是220吨左右,07年立项,17年列装部队。之前,运20在首飞前,就曾经发现过起落架支撑接头出现裂纹的情况,后来通过北航王华明教授团队研究并解决了该问题。
目前,全球只有中、美、俄和欧盟能制造大型飞机起落架。
运40设计的起飞重量是600吨,而运40的极限起飞重量按照装载4台每台40吨的大推力发动机涡扇40,总推力160吨的推力,按照极限起飞推重比0.2来算,是有可能达到800吨的,即使运40采用了前四轮以及后两排22轮的纵横复合支架方式,计算下来每个起落架负重轮的支撑结构要支撑的极限重量在30吨左右,这个对于起落架来说要求非常非常的高。现在这个技术难题,已由华中科技大学机械学院张海鸥教授团队解决了。
2024年3月,在武汉厂房内,张教授看着3D打印出来的“活塞杆轮轴”表示,这是全球首款3D打印飞机起落架的主体部分,既有技术颠覆性突破,也有生产要素的创新。
相比于传统制造工艺,3D打印的优势太多了,我们将原先需要8万吨力才能完成的动作,降低到八万分之一,也就是不到1吨的力即可完成,节能高达90%。张海鸥说,经过验证,锻件疲劳寿命超过国际航空锻件水平,且成形效率为国外顶级水平的3倍。
3D打印飞机起落架项目是2018年开始立项,到2022年6月突破了全部关键技术,前后历时5年。
而武汉天昱智能制造有限公司是世界首个3D打印大飞机最大承力零部件的企业,该公司打印出的起落架已顺利通过中航起落架有限公司的“73吨的极限载荷”测试和8种工况下的考核测试。
目前,该技术已被我国列入限制出口清单!
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