
殲-20最新機曝光一技術突破傳統,美國感嘆工藝精湛自愧不如
【利刃軍事第309期】近期,媒體曝光了網友發布在軍事論壇的最新殲-20戰鬥機的飛行照,這架編號2101的殲20沒有上漆,著黃皮外衣空中飛行,從中我們可以清晰地看到,殲-20在兼顧隱身性能的前提下,在機身外部大量使用了鉚接的蒙皮,機身蒙皮的鉚接工藝已經相關精細。那麼,戰鬥機為何不焊接而使用鉚接工藝?作為一種傳統的飛機製造工藝,殲-20上使用的與以往戰鬥機又有何不同呢?
首先,戰鬥機的蒙皮下方有複雜的電子設備和傳導線路,如果採用焊接,那意味著飛機每次維修都要撕開一次表皮,這對飛機的結構也是一種損傷,還增加了維護保養的難度。其次,焊接技術雖然能夠緊固表面,但是焊接過程中,容易在金屬融合點內部留下氣泡、砂眼,而且焊接點的結構非常脆弱,有些金屬僅僅是焊接過程中熔解後連接在了一起,實際上仍然沒有成為一體。飛機長時間工作在共振環境中,焊接點很容易出現斷裂,甚至導致飛機凌空解體、造成機毀人亡的慘劇發生,無法保證戰鬥機在超機動等大難度飛行中的絕對安全。另外,戰鬥機的工作環境非常複雜,局部的受熱很高,採用特殊材料製造的機體表面在一定溫度下可能會導致焊接點的不同金屬部位發生熔融脫離,這對戰鬥機而言也是致命的。因此,飛機蒙皮只能鉚接。而不能焊接。
殲-20大量使用復合材料,外面還有反無源探測塗料,更加不適用焊接技術。比如,殲-20戰鬥機採用了整體式蒙皮,在需要加裝部件的部件開口,然後將部件栓接到蒙皮之上,新型空速管部件可以清晰地看到突起的鉚釘。別看幾個小小的鉚釘,要在第5代戰鬥機上成功使用也需要達到很多技術要求。
首先,殲-20飛機的使用載荷小於極限載荷飛機結構,在使用載荷作用下,各結構件產生彈性變形結構,航空緊固件力的分布規律為兩頭大、中間小影響航空緊固件力分布的主要因素沿傳力路線,緊固件越多,航空緊固件力分布的不均勻性越大航空緊固件間距和剛度越大。因此,殲-20蒙皮設計時要考慮到航空緊固件力分布的不均勻性,兩種被連接件的厚度不相等時,也要消除航空緊固件力不對稱分布產生的影響。
第二,殲-20飛機蒙皮設計時,考慮到彈性範圍的緊固件力分布不均勻性,使其在極限載荷作用下,被連接件和航空緊固件進入塑性狀態,緊固件力趨於均勻化,各航空緊固件同時產生靜力破壞彈性範圍內,對蒙皮的疲勞強度沒有有明顯的影響。
第三,殲-20的機身蒙皮解決了硬點效應,「硬點效應」是指緊固件力隨加強件厚度的增加,鉚釘力分布的不均勻性越大,加強件越厚,硬點效應就越顯著,殲-20採取了避免採用剛度過大的構件和加強件採用台階過渡等措施解決了「硬點效應」。
殲20柔性蒙皮找不到鉚釘的接縫的。(F-22你可以找到接縫處。)
由此可見中航工業製造所開發的柔性多點模具蒙皮拉形技術總體達到國際先進水平,部分技術處於國際領先水平,美國媒體驚呼恐怕美國空軍都做不到。(沉岩)
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