歐美恍然大悟：中國軍工迅速發展的秘密曝光

　　殲-15、殲-16、殲-31……近年來，中國軍事科技突飛猛進，以先進戰機為代表的各種尖端武器密集亮相，讓世界看花了眼。近日，在全國兩會上，全國政協委員、殲-15總設計師孫聰爆出了中國軍工迅速發展的秘密——領先世界的3D列印技術。這項被英國《經濟學人》認為「將推動實現第三次工業革命」的技術，早已引發美國、歐洲諸國的激烈鏖戰，「戰火」從太空一直蔓延到器官移植，從F-35、F-22等先進武器「燒」到每個人的日常用品，現在中國竟後來居上，確實讓美歐大吃一驚。

　　3D列印助推中國新戰機研製



　　全國兩會上彙集著中國最耀眼的各路「明星」，這當然包括全國政協委員、中航工業副總工程師、中國航母艦載機殲-15總設計師孫聰。2012年11月，殲-15艦載機在中國首艘航母「遼寧艦」成功起降，讓這位科技明星成了記者追逐的對象。

　　「對不起，對不起，這些真不能說」，面對記者提出的幾個有關艦載機的問題，擔心一開口就說出秘密的孫聰始終微笑著守口如瓶，但還是在不死心的記者「逼問」下，透露了不少「秘密」。

　　「我想說的是，2012年是我國中航工業和我國航空工業井噴之年。讓世界震驚的不光是技術，更因為航空工業發展體現了中國速度」，面對《科技日報》的專訪，孫聰說。作為我國自行設計研製的首型艦載多用途戰鬥機，殲-15可以說 「高起點，高起步，從一無所有一下子跨越到第三代戰鬥機的艦載機，殲-15達到美國最先進的第三代艦載機『大黃蜂』的技術水準。」

　　從沒有技術儲備、技術規範、經驗、人才隊伍的一張白紙做起，殲-15如何實現這一飛躍？孫聰透露，殲-15項目率先採用了數字化協同設計理念：三維數字化設計改變了設計流程，提高了試製效率；五級成熟度管理模式，衝破設計和製造的組織壁壘，而這與3D列印技術關係緊密。他透露，鈦合金和M100鋼的3D列印技術已應用於新機試製過程，主要是主承力部分。

　　在傳統的戰鬥機製造流程當中，飛機的3D模型設計好后，需要進行長期的投入來製造水壓成型設備，而使用3D列印這種增材製造技術后，零件的成型速度、應用速度得以大幅度提高。如果不是採用3D列印的增材製造技術，殲-15戰鬥機至今能否首飛都很難講。



　　「鈦合金3D列印技術已用於新機研製」，這一條消息立刻成為媒體矚目的焦點。《京華時報》引述孫聰的話說，鈦合金和M100鋼的3D列印技術已廣泛用於新機設計試製過程。報道稱，於去年10月至11月首飛成功的機型，廣泛使用了3D列印技術製造鈦合金主承力部分，包括整個前起落架。「2002年，3D列印技術剛萌芽時，我們就進行相關技術研發，通過與北航的合作，目前已具備一定產業能力。」

　　同時擔任「鶻鷹」飛機（殲-31）總設計師的孫聰透露另一個好消息，希望「鶻鷹」飛機未來和殲-20進行高低任務搭配，保持持續打擊能力，同時也希望「鶻鷹」的改進版能成為中國下一代艦載機。相信在3D列印技術的支持下，這一天也會很快到來。

　　美國空軍敏銳抓住「3D列印」

　　用3D列印技術製造戰機，中國並不是第一家。1984年，美國開發出從數字數據列印出3D物體的技術，並在2年後開發出第一台商業3D印表機。之所以叫「印表機」，是因為它借鑒了印表機的噴墨技術，只不過，普通的印表機是在紙上噴一層墨粉，形成二維（2D）文字或圖形，而3D列印則能「打」出三維的立體實物來。

　　以一個手電筒為例，3D印表機能通過電腦將手電筒進行立體掃描，創建三維設計圖，之後對這個立體原型進行「切片」，分成一層一層的，之後，印表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印表機噴出的不是墨粉，而是融化的樹脂、金屬或者陶瓷等材料。

　　傳統數控制造主要是「去除型」，即在原材料基礎上，使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法，去除多餘部分，得到零部件，再以拼裝、焊接等方法組合成最終產品，而3D列印則顛覆了這一觀念，無需原胚和模具，就能直接根據計算機圖形數據，通過一層層增加材料的方法直接造出任何形狀的物體，這不僅縮短產品研製周期、簡化產品的製造程序，提高效率，而且大打降低了成本，因此被稱為「增材製造」。



　　美國空軍一下子就被這種新技術吸引，他們認為，如果將這種技術用在武器製造上，產生的威力將是驚人的。在航空工業上廣泛被使用的一種金屬是鈦，它的密度只有鋼鐵的一半，強度卻遠勝於絕大多數合金，如果通過激光將鈦熔化並一層層噴出飛機來，無疑將大大提高美國戰機的製造速度。為此，1985年，在五角大樓主導下，美國秘密開始了鈦合金激光成形技術研究，1992年這項技術才公之於眾，在2002年，美國已將激光成形鈦合金零件裝上了戰機。

　　不過，由於在製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製造業務的商業公司Aeromet由於始終無法生產出性能滿足主承力要求的大尺寸複雜鈦合金構件，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列印或進行鈦合金零件表面修復。