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王華明教授，激光增材制造領(lǐng)域?qū)＜遥?015年12月當(dāng)選中國(guó)工程院院士，2012年因研發(fā)“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)建激光成形技術(shù)”獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，今年的5月份，獲得全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)。
王華明院士研發(fā)成果“飛機(jī)鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)建激光成形技術(shù)”究竟有什么特別之處？
簡(jiǎn)單的說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)全球只有中國(guó)有，已經(jīng)甩了美國(guó)幾條街。2000年的時(shí)候，美國(guó)曾經(jīng)有個(gè)專門研發(fā)該技術(shù)的公司因?yàn)檠邪l(fā)失敗，最終破產(chǎn)，美國(guó)國(guó)家級(jí)的實(shí)驗(yàn)室研究了很久也沒(méi)有最終成果。直到2012年，中國(guó)已經(jīng)由王華明院士成果，美國(guó)還沒(méi)有研發(fā)出來(lái)，為此奧巴馬專門劃撥10億美元成立了一個(gè)機(jī)構(gòu)研發(fā)這種技術(shù)。
這種技術(shù)讓中國(guó)在飛機(jī)制造大型件方面實(shí)現(xiàn)了飛越，完成了美國(guó)都無(wú)法做到的事，成功彎道超車。目前，根據(jù)公開(kāi)資料顯示C919、殲-16、殲-15以及殲-31的生產(chǎn)都使用了該項(xiàng)技術(shù)，分析認(rèn)為中國(guó)已經(jīng)服役的殲-20戰(zhàn)斗機(jī)也使用了該項(xiàng)技術(shù)，但是目前沒(méi)有官方公開(kāi)證實(shí)。
鈦合金大型復(fù)雜整體構(gòu)建激光成形技術(shù)能讓飛機(jī)制造需要的大型構(gòu)件效率提升、成本降低且不用受制于人。
根據(jù)王華明院士在2012年的一個(gè)內(nèi)部講座上透露的消息，在中國(guó)沒(méi)有這項(xiàng)技術(shù)之前，中國(guó)在研的一款飛機(jī)所需雙曲面窗框只有歐洲一家公司能做，周期2年，先付200萬(wàn)美元模具費(fèi)，而且零件非常貴。但是，中國(guó)有了這項(xiàng)技術(shù)之后，55天就做好了，裝上了飛機(jī)，比歐美造的好。
而且這項(xiàng)技術(shù)還能大幅給飛機(jī)減重，飛機(jī)機(jī)翼根部的受力件如果使用傳統(tǒng)方法鍛件重達(dá)1706近，但是使用新技術(shù)只有136公斤。這意味著，飛機(jī)將會(huì)減重達(dá)1300多公斤，而且，在成本方面節(jié)約了90%，這是非常了不起的結(jié)果。有分析稱殲-20因?yàn)樵摷夹g(shù)的應(yīng)用，成功減重2噸以上，這也是殲-20體型比F-22大，但是空機(jī)重量只有15噸，比美軍F-22輕4.7噸的重要原因之一。
王華明在講座中透露，同美國(guó)制造F-22使用的技術(shù)比較就能更加顯示這項(xiàng)技術(shù)的厲害，F(xiàn)-22的超大型復(fù)雜鈦合金構(gòu)件，美國(guó)沒(méi)有技術(shù)一次性成形，就分拆成三個(gè)鑄件，然后焊接在一起。而中國(guó)現(xiàn)在可以使用新技術(shù)一次性成形。鮮明的對(duì)比，經(jīng)過(guò)焊接在一起的大型構(gòu)件的耐疲勞度就要差很多。
王院士在講座上說(shuō)：“5年前曾經(jīng)和飛機(jī)總設(shè)計(jì)師聊天，說(shuō)我們快速設(shè)計(jì)飛機(jī)，都是整體、大型、超長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)，在2、3個(gè)月內(nèi)就把飛機(jī)造出來(lái)，不開(kāi)一套模具，不打一個(gè)鍛件，不做一個(gè)焊縫。也許有人認(rèn)為這是個(gè)夢(mèng)想，但實(shí)際上這已經(jīng)不是夢(mèng)想了，我們已經(jīng)有這樣的潛力，只是目前能力有限。”——這是王院士5年前在內(nèi)部講座上的話，5年后的今天，看看中國(guó)高速發(fā)展的航空工業(yè)，或許我們很快就將實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。
因?yàn)樾虏牧闲录夹g(shù)的出現(xiàn)，未來(lái)飛機(jī)制造將會(huì)簡(jiǎn)單化，飛機(jī)目前高昂的售價(jià)或許會(huì)變成“白菜價(jià)”。然而，航空工業(yè)是西方發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)體系的核心，是目前為數(shù)不多對(duì)中國(guó)保持整體技術(shù)優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域，中國(guó)一旦在航空工業(yè)實(shí)現(xiàn)全面的突破，真的將飛機(jī)售價(jià)變成“白菜價(jià)”，西方屆時(shí)估計(jì)真的要瘋了。
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