3D打印零部件助中國戰(zhàn)機楊威大閱兵

1945年9月3日，日本正式向中國遞交了投降書。經過8年浴血奮戰(zhàn)，中國以3500軍民喋血山河的巨大歷史代價換來如今的和平，70年已過，如今的中國正邁著更加強大的步伐，成為戰(zhàn)后世界新秩序的維護者。位卑未敢忘憂國，勿忘國恥是每個炎黃子孫必須牢記的神圣使命！2015年9月3日中國首次舉行紀念反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年閱兵，這一鏗鏘有力的行為一方面是為了彰顯中國實力，展示我國的綜合國力，另一方面也是對于那些虎視眈眈的外敵的有力蔑視和打擊。

隨著9月3日日益臨近，參加紀念中國人民抗日戰(zhàn)爭勝利暨世界反法西斯勝利70周年大閱兵的空中梯隊也參加了快節(jié)奏的訓練，近日，網上公布了很多有關閱兵訓練的解放軍軍機照片，盡管這些照片不能全面展示此次閱兵空中梯隊的全部情況，但也足以讓國人一睹為快，了解到參加此次閱兵的的主要機型和特點。其中不乏3D打印技術生產出來的零部件產品，我們就從3D打印的角度對本次大閱兵的機型進行一次簡單的解析。

一、參閱飛機亮點多：部分戰(zhàn)機采用了3D打印技術

目前，從網絡上公布出來的照片來看，此次大閱兵亮點頗多，首先是空軍八一飛行表演首次以殲-10戰(zhàn)機接受檢閱，海陸空共10個梯隊的140余架各型固定翼飛機和直升機，機型包括殲15艦載機、轟6K轟炸機、武直10、武直19等解放軍近年服役的一批最新型飛機，有目擊者形容彩排場面“遮天蔽日”，蔚為壯觀。這些參加彩排的戰(zhàn)機當中，有不少零部件采用了3D打印技術。

8月23日，彩排場面“遮天蔽日”，蔚為壯觀

說起3D打印在航空領域的應用，值得一提的是我國大中型軍民用飛機的研制生產商西飛集團。此前，有媒體報道稱，近年來3D打印技術以其“制造靈活性”和“大幅節(jié)省原材料”等優(yōu)越性而有效應用于航空制造領域，西飛率先開展“3D打印技術在精密鑄造領域應用”項目研究，并將逆向工程技術、3D打印、精密鑄造和數字化測量有機結合，打通了以三維技術為核心的數字化制造鏈條，并成功將項目研發(fā)成果應用于C919飛機、新支線飛機、MA60飛機等多款軍民用飛機產品中。

中航工業(yè)西飛成功將3D打印技術用于應用于C919大型客機的生產制造

中國公開展出的3D打印一次成型的戰(zhàn)斗機機身橫框（圖源：騰訊網）

第一款艦載戰(zhàn)斗機殲-15（圖源：新華網）

中國第五代戰(zhàn)斗機殲-31

有資料顯示，中國第一款本土商用客機C-919、第一款艦載戰(zhàn)斗機殲-15、多用途戰(zhàn)斗轟炸機殲-16、第一款本土隱形戰(zhàn)斗機殲-20及第五代戰(zhàn)斗機殲-31的研發(fā)均使用了3D打印技術。

二、3D打印助“鬼鳥”成為空軍獨特的殺手锏

在傳統(tǒng)的戰(zhàn)斗機制造流程當中，飛機的3D模型設計好后，需要進行長期的投入來制造水壓成型設備，而使用3D打印這種增材制造技術后，零件的成型速度、應用速度得以大幅度提高。目前中國已具備了使用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金構件的技術和能力，成為當今世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造、應用的國家。

“鬼鳥”隱身戰(zhàn)機采用了3D打印技術，可躲開雷達，行動神秘似幽靈

中國最強隱身戰(zhàn)機當屬殲-25，這個號稱“鬼鳥”的隱身戰(zhàn)機采用了3D打印技術，可躲開世界主要國家裝備的雷達，行動神秘似幽靈，故有“鬼鳥”之稱。BWCHINESE中文網曾經報道聲稱，殲-25之所以具有卓越的隱身性能，秘訣之一就是它是完全采用3D打印技術的機型。中國科研人員在殲-25的研制上，通過刻苦鉆研，克服重重障礙，橫空出世的殲-25代表著3D打印技術在戰(zhàn)斗機制造方面的最高水平。

殲-25就是中國3D打印技術運用到戰(zhàn)機制造上最為成功的典范

據推測，在不久的將來，一大批經3D打印的技術裝備將在國防事業(yè)上發(fā)揮重要作用。殲-25就是中國3D打印技術運用到戰(zhàn)機制造上最為成功的典范。3D打印技術使得殲-25戰(zhàn)機極大的減輕機身重要，飛行速度得到極大提升，在空中也變得愈發(fā)輕易與自在。

3D打印技術使得殲-25戰(zhàn)機極大的減輕機身重要，飛行速度得到極大提升

從外媒披露的信息來看，最新的殲-25由成都飛機工業(yè)公司生產，具備超音速巡航能力，最大起飛重量超過20噸。從起飛重量來看，殲-25可以稱之為一架中型的戰(zhàn)機。殲-25主要用于制空，是一款多用途、全天候的空中優(yōu)勢戰(zhàn)斗機，其隱身性能可以來無影，去無蹤，目前世界主要國家裝備的雷達很難發(fā)現。因此，隱身成為其獨特的殺手锏。

三、中國航空業(yè)在3D打印技術上已經走在了世界前列

用3D打印技術制造戰(zhàn)機，中國并不是第一家。1984年，美國開發(fā)出從數字數據打印出3D物體的技術，并在2年后開發(fā)出第一臺商業(yè)3D打印機。之所以叫“打印機”，是因為它借鑒了打印機的噴墨技術，只不過，普通的打印機是在紙上噴一層墨粉，形成二維(2D)文字或圖形，而3D打印則能“打”出三維的立體實物來。

美國在上世紀80年代已經用3D打印技術制造戰(zhàn)

以一個手電筒為例，3D打印機能通過電腦將手電筒進行立體掃描，創(chuàng)建三維設計圖，之后對這個立體原型進行“切片”，分成一層一層的，之后，打印機就將原材料按照設計圖一層一層地“噴”上去，直到最終造出一個手電筒來，只不過3D打印機噴出的不是墨粉，而是融化的樹脂、金屬或者陶瓷等材料。

圖為美國Aeromet公司生產的F/A-18E戰(zhàn)斗機的激光增材超大尺寸整體框，因強度問題在試驗中測試失

不過，由于在制造過程中鈦合金變形、斷裂的技術難題無法解決，美國始終無法生產高強度、大尺寸的激光成形鈦合金構件。2005年，美國從事鈦合金激光成型制造業(yè)務的商業(yè)公司Aeromet由于始終無法生產出性能滿足主承力要求的大尺寸復雜鈦合金構件，沒能實現有價值的市場應用而倒閉。美國的其他國家實驗室也無法攻克這一難題，只能進行小尺寸鈦合金部件的打印或進行鈦合金零件表面修復。

中國成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造、應用的國家

我國于1999年才開始金屬零件的激光快速成形技術研究，晚于美國十幾年，但是發(fā)展速度很快，近年來在飛機鈦合金大型整體結構件的激光快速成形方面取得了重要突破，目前，中國已具備了使用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金構件的技術和能力，成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造、應用的國家。

中國航空業(yè)在3D打印技術上已經走在了前列，多個型號飛機使用了3D打印部件，部分技術已經達到世界領先水平。資料顯示，從2001年起，我國開始重點發(fā)展以鈦合金結構件激光快速成型技術為主的激光3D打印技術。

圖為F-35的鈦合金整體框，目前美國仍然只能使用水壓機來進行這種構件的生產

在3D打印領域，中國是個后來居上者，但近年來發(fā)展極為迅速，大有后來居上之勢。據中國3D打印專業(yè)媒體平臺南極熊了解，中船重工第705研究所歷經一年時間的研制，該所在3D打印機技術領域取得重大突破，借助直接金屬激光燒結快速成型技術實現了3D打印，成為繼美國、德國的3D打印巨頭之后，世界上第四家掌握該技術的企業(yè)。

值得一提的是，2015年7月16日北京航空航天大學在國防科技工業(yè)軍民融合發(fā)展成果展上，亮相的一具使用大型金屬構件激光增材制造技術所生產的大型部件，這具大型部件是航空飛行器所使用的機體部件之一。這款以實物展出的大型飛行器構件，是迄今國際上最大的激光增材制造主承力關鍵鈦合金構件飛機機身整體加強框，無模、整體、快速研制。

2015年7月16日上午 北航展示國產新戰(zhàn)機3D打印大型金屬部件

而所謂的激光增材制造技術，就是3D打印技術中的一種，采用這種激光增材制造技術制造的飛機機身整體加強框，與傳統(tǒng)技術相比，有著高性能、低成本、快速試制的特點。生產周期只有采用傳統(tǒng)技術制造的五分之一，同時在強度、壽命等各項指標上，與傳統(tǒng)工藝技術部件相比更加優(yōu)秀。

3D打印技術可助中國加快新一代飛機的研發(fā)，3D打印技術可節(jié)省時間和材料，研究人員能短期內輕易打印出組裝樣機所需的各種高端、精密的零部件。沒有制模和其他復雜的傳統(tǒng)工序，造樣機的成本要低很多，科學家可以不斷制造更多復制品用于試驗。

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