歼15在辽宁舰成功降落5周年：媒体揭秘“完美着舰”黑科技

　　2012年11月23日，歼15舰载机在航母辽宁舰上成功降落。作为中国航空工业发展中一款具有里程碑式意义的飞机，当歼15舰载机在航母辽宁舰上成功降落时，引来世界普遍关注的目光。

　　歼15舰载机，是航空工业沈飞研制的我国首款舰载机。长22.28米、翼展15米、高5.92米；有12个武器外挂点，可挂载空空导弹、反舰导弹、火箭弹、航空炸弹等多种武器；配装2台大推力发动机，最大起飞重量32.5吨，最大飞行速度2.4马赫，实用升限20000米，航程3500公里。

　　孙聪，56岁，先后担任歼15等多种型号战斗机的总设计师。说起歼15飞机研制过程中的自主创新，孙聪仍然觉得这是一个很大的挑战和课题。

　　舰载机与陆地上战斗机最大的不同，就是舰载机在航母狭小的跑道上起飞、降落，而一般航母甲板上的飞机跑道长度只有100多米，大约只相当于陆地跑道的十分之一。如何让飞机在这么短的距离里平稳起飞，一直是困扰他们的一道难题。

　　十几年前，接到设计生产航母舰载飞机的任务时，孙聪和他的同事们就清楚地知道舰载机研制是一场必须打赢的硬仗。而这场没有硝烟的战斗刚一打响，就面临设计手段、设计方法的重大改变。他们决定要在歼15上尝试全新的数字化设计方法。

　　孙聪：电磁环境是非常恶劣的，跟陆上飞机相比，不是一倍两倍的关系，是很多倍。那就要考虑三方设计，我们在整个的试验鉴定过程中，是严格按照鉴定程序，有全机的、体系内的，做电磁防护的设计，进行试验验证，最后才拿得出去的。

　　设计方案反反复复，大大小小的试验做了上万次，中国自主研制的国产拦阻钩、拦住索系统终于成功研制，但设计师们还没有来得及品尝成功的喜悦，新的难题又迎面而来。

　　早在上个世纪五六十年代，飞机机体结构的骨架构型已经固定下来。在传统结构形式上，通过优化设计，已经把飞机的潜力挖到极限了。在传统结构形式下，飞机机体重量已经减到最轻，如何能够继续减轻飞机体重，同时又提高它的性能、品质，这是沈飞公司遇到的又一个门槛。设计师们明白要想迈过这个门槛，就得寻找一个新技术，对飞机机体平台进行突破性改造。

　　吴斌，一个从业18年的资深设计师坦言：我们是做航空的，军机结构的。接触3D打印，我们走过比较坎坷的路。

　　林宗棠：全国哪里有3D，我就到哪里去。我估计全国我跑了可能有五六十家企业和研究所。我拜了十几个老师，拜他们为师，我不懂这3D，向他们学习。

　　老人关心的是金属3D打印，在航空领域，这是个前沿课题。就在5年前，一台拥有全球最高制造水平的金属3D打印机，已经安装在这座厂房里。

　　这台外表并不光鲜的设备能够制造出全球尺寸最大的钛合金结构零件。而能否制造大型金属结构件，是衡量一个国家3D打印技术先进程度的重要标准。

　　十年前，巩水利他们开始攻坚电子束沉积快速成型技术。它是用高密度的电子束作为热源，在真空室内熔化送进来的丝材，再按照预定加工路径，逐层堆积成型。

　　美国是最早拥有这项制造技术的国家，但研发成功后便实施技术封锁，直到今天是否已经投入大规模应用，依然秘而不宣。

　　巩水利：我们现在在研的设备，都是在世界上体积最大、成型能力最大、最优的一些设备。在这个基础上，又研发我们的产品，突破了材料和关键的工艺。

　　曾经，他们的愿望是让中国成为第二个掌握这项技术的国家。现在，他们已经成功了，而且依然没有停下脚步。

　　不仅是航空领域，工业制造研发，从设计到验证，如果有了这样的速度，就可以加速迭代。正因为如此，3D金属打印，一直是大国之间暗自较劲并发力的领域。

　　3D打印技术是一个国家从制造大国向制造强国转变的重要技术路径和手段，它衡量着一个国家制造技术的水平。

　　为了拥有智能制造的未来，78岁的老院士赵振业正带着团队完成一个从300小时到4000小时的跨越。

　　他们正在努力提高飞机发动机主轴承的使用寿命。轴承上任何一个小的损伤，都可能带来致命的灾难。历史上的诸多空难，都是因为关键构件使用到一定年限后，发生疲劳失效引起的。

　　赵振业他们提出一种新的“抗疲劳制造”理念。抗疲劳制造技术，这个团队已经研发了整整20年，现在已经能将一些关键构件的使用寿命提高十几倍甚至几十倍。

　　另外，3D打印的最大优势，是能设计创造出一些全新的结构构型和多材料组合复合材料。也就是不同材料根据需求，可自由组合搭配、合理使用，在提高质量、强度的同时，还能减轻重量，减少隐患。

　　3D打印，创新性地突破传统制造、加工的一些难点，最大限度地减轻了飞机的重量，大大提高了飞机的载荷功能，也加快了研发团队的攻关进程。

　　在攻克3D高科技打印难关后，航空工业沈阳所还研发出一项具有世界先进水平的高科技产品——智能螺栓。一个螺栓怎么能称得上智能呢？秘密就在于其中增加的传感器功能，能主动感知载荷多少。

　　飞机机体的拼接部位需要很多螺栓连接，万博max体育尤其是机体、万博max体育机翼等部位的连接螺栓非常重要，一旦螺栓不能承受实际载荷，或者到了金属疲劳期，螺栓会出现问题甚至折断，危及整个飞机的安全。智能螺栓就是为解决这个问题研究发明的，能起到维护飞机安全、减轻机体重量的作用。

　　如何计算螺栓的载荷承受力是此前存在的技术难点，计算不准确，螺栓连接部位重量偏大，给飞机带来额外的重量损失。实现准确计算后，因为螺栓的连接部位非常之多，节省的重量非常可观。

　　王健志和技术人员在螺栓内部，安装一个传感器，就是在螺栓中间打一个小孔，然后把很细小的光纤、光栅传感器给放进去，这样的话就变成了一个具有传感器功能的智能螺栓。

　　比如说在钻孔的时候，很容易深度不够，再加上飞机上的一些螺栓都是高强度的材料，所以加工非常困难，后来采取了一些新型的加工技术，慢慢把这个技术问题解决了。

　　智能螺栓的应用市场非常广阔，据前期调研，在国内的电力、船舶、建筑等行业的市场需求量达到25亿，而且五年内增长率能达到25%，跟智能螺栓相关的结构健康监测，光纤传感技术应用，这方面市场占有率能够达到50%以上。万博max体育

　　从一张白纸的设计、一个零件的生产，到攻破重重难关，中国航空工业实现了舰载机的零突破。