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华中科技大学的张海鸥教授在一次采访中透露,中国正在研发运40重型远程战略运输机。该飞机的最大起飞重量可达600吨,最大运载能力约为180吨,未来将成为全球最强的运输机。 运40将采用中国革命性的3D打印技术(激光成型技术),这是衡量国防装备技术先进性的重要标志之一。传统的钛合金零件制造依赖铸造和锻造,铸造零件虽然可以制造大尺寸,但重量较大且无法加工成精细的形状。 3D打印技术的优势 中国是目前唯一掌握高性能大型金属零件激光直接制造技术并实现工程应用的国家。这项技术能够制造出飞机上任意复杂形状的大型零件。激光钛合金成形技术采用叠加技术,节约了90%的昂贵原材料,不需要制造专用模具,原本相当于材料成本1-2倍的加工费用,现在只需原来的10%。例如,制造1吨重的钛合金复杂结构件,传统工艺成本约为2500万元,而激光3D焊接快速成型技术的成本仅为130万元左右,仅为传统工艺的5%。 不仅成本降低,重量减少且强度更高。激光一次性成形工艺提高了耐疲劳度,避免了焊接大型构件易产生裂缝、变形等问题。此外,制造周期短、材料利用率高、加工余量小。 制造效率与性能提升 这种技术显著缩短了制造时间、降低了成本,但性能却更加强大。中国大型运输机运-20在首飞之前,进行第二次起落架强度试验时,发现起落架的支撑接头处有一道浅浅的裂纹。最终通过3D打印技术解决了这一问题。 运-20实现了5年首飞、8年交付的骄人成绩,关键在于总设计师唐长红院士力主推行的3D打印技术。中国突破了大型运输机的六大关键技术:先进超临界机翼气动力设计技术、先进电传飞控系统研制技术、重载长寿命大型结构设计及制造技术、大功率高可靠性机电系统研制技术、大涵道比涡扇发动机设计及制造技术、模块化数字化生产装配和检测技术。
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