中国航空工业发展与3D打印技术

中国航空工业发展与金属3D打印技术报告人：朱广选题的目的主要客户群体研究客户，研究客户的产品，才能做出最好的自己的产品了解金属3D打印的应用背景便于与客户沟通交流增加知识面提高国防意识主要内容一、世界航空工业的发展概况二、中国航空工业的成长之路三、金属3D打印在飞机的应用一、世界航空工业发展概况一、世界航空工业的发展概况最早的飞机——美国莱特兄弟的飞机莱特兄弟的飞机试飞图1903年12月17日成功试飞“飞行者”1号。在滑翔机的基础上安装了蒸汽发动机，两个直径为2.6m的木制螺旋桨，重量却有81kg，飞行了59秒。是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定、可操作的飞行器的成功飞行。一、世界航空工业的发展概况早在19世纪第一次世界大战之前，英国等国家就把飞机作为侦查战场和敌情的重要工具，飞行员经常在天上遇到敌人的飞机，这时候只能打个招呼就各回各家。后来他们上天的时候带几块砖或带着手枪，遇到敌人的时候就相互扔砖头或者互射手枪。再后来，就在飞机上装上机枪，一个飞行员，一个机枪手。1915年后，德国人发明射击协调器,在飞机螺旋桨后面装了机枪，出现了专门用于空战的驱逐机。从此，从此人类将战争从地上打到了天上。最早的战斗机一、世界航空工业的发展概况纽波尔-法国斯帕德-法国福克·战斗机-德国“骆驼”战斗机-英国著名轰炸机“卡普罗尼”意大利活塞式发动机飞机速度100～300公里/小时飞行高度3000度米航程200度公里。第一次世界大战的期间飞机一、世界航空工业的发展概况多重类型：战斗机、运输机、轰炸机飞机的飞行速度由400～500km/h增至784km/h活塞式发动机功率大幅提升升限由9000米提高到12000米；航程从600多公里增至4000多公里；二战初的战斗机重量约为2～3吨，到1944年美国的B－29重型轰炸机总重达到62.5吨。第二次世界大战的期间飞机一、世界航空工业的发展概况英国的“喷火”美国的“野马”日本的“零式”第二次世界大战的期间飞机一、世界航空工业的发展概况第二次世界大战的期间飞机一、世界航空工业的发展概况螺旋桨飞机时代的结束（1903~1945）当飞机的速度达到800公里每小时，由于螺旋桨始终在高速旋转，桨尖部分实际上已接近了音速，螺旋桨的效率急剧下降，推力下降；螺旋桨的迎风面积较大，阻力也较大；随着飞行高度的上升，大气变稀薄，活塞式发动机的功率也会急剧下降。一、世界航空工业的发展概况喷气式飞机时代的到来（1939~至今）1913年，一个法国工程师提出了喷气式发动机的理论，1939年8月27日，装在德国亨克尔公司的He—178飞机上成功首飞。这是世界上第一架试飞成功的涡轮喷气发动机。喷气式飞机所使用的喷气发动机靠燃料燃烧时产生的气体向后高速喷射的反冲作用使飞机向前飞行，它可使飞机获得更大的推力，飞得更快。第二次世界大战结束以后，喷气式发动机给飞机带来了强大的动力推动了世界航空工业爆发式的发展。一、世界航空工业的发展概况第一代超音速战斗机年代：50年代初期特点：为高亚声速或低超声速，作战升限超过一万米，并且已经能够较为成熟的使用空空导弹，低超音速飞行,音速的1.3～1.5倍，最大升限17000米。典型机种：美国的F-100“超级佩刀”，前苏联的米格-19等，中国的歼-6；米格-19（苏）F-100（美）J-6（中）一、世界航空工业的发展概况第二代超音速战斗机年代：上世纪60年代；特点：速度超过M2（2马赫），实用升限超过两万米，以空空导弹为主要武器，强调高空高速性能，音速的2倍，甚至3倍；最大高度达2万米，甚至3万米。典型机种：苏联的米格-21、米格-23；美国的F-104，、F-105，等；法国的幻影-3；英国P-1；中国的歼-7、歼-8等；一、世界航空工业的发展概况第二代超音速战斗机J-7（中）J-8Ⅱ（中）米格-23（苏）米格-25（苏）一、世界航空工业的发展概况第三代超音速战斗机年代：70年代中期和80年代早期特点：在第二代的技术基础上，更加强了近距格斗性能和超视距作战能力，电子设备有了质的进步，机动性较前一代有大幅飞跃；典型机型：美国F-15、F-16、F/A-18，俄罗斯的苏-27系列、米格-29，法国的幻影2000，英德意的“狂风”等，中国的歼-10等；一、世界航空工业的发展概况第三代超音速战斗机J-10（中）幻影2000（法）狂风（英、德、意共同研制）一、世界航空工业的发展概况第三代超音速战斗机F-14”雄猫”（美）F-16”战隼”（美）F-15“鹰”（美）F-18”大黄蜂”（美）一、世界航空工业的发展概况米格-29（俄）米格-31（俄）苏-27（俄）苏-35（俄）第三代超音速战斗机一、世界航空工业的发展概况第四代超音速战斗机特点：主要强调4S功能，即：超音速巡航、对雷达与红外线隐身性等特性、超机动、先敌击毁目标四项特征；代表机型有：美国的F-22、F-35，中国的歼-20、歼-31，俄罗斯的T-50。到目前为止仅有这四个，已经服役的第四代战斗机只有美国的F-22、F35和中国的歼-20（中国空军已经接收）；一、世界航空工业的发展概况第四代超音速战斗机F-35由美国洛克希德·马丁设计及生产的单座单发战斗攻击机，美国忽悠8个国家出钱共同研制的飞机，单价1.5亿美元。有F-35A、F-35B、F-35C三个型号。一、世界航空工业的发展概况第四代超音速战斗机F22，是目前最昂贵的战斗机，单价3亿美元，双发单座，已经停产，美国空军只采购了70多架。由美国洛克希德·马丁和波音联合研制，2005年开始在美国空军正式服役。一、世界航空工业的发展概况其他用途和类型的飞机类型按用途：战斗机（歼击机）、电子战飞机、反潜机、预警机、轰炸机、运输机等。二、中国航空工业的成长之路二、中国航空工业的成长之路我个人对中国航空工业发展之路的看法历尽艰辛、成绩卓越、体制落后历尽艰辛1951年开始创建自己的航空工业，从仿制学习开始，零基础，零起点，发展到现在能够自主研发世界最先进的飞机，这期间经历很多困难，国外的技术封锁、文化大革命、80～90年代装备制造让步于经济建设等等。60年的发展现在能跻身世界空军前三确实不易。成绩卓越长期仿制式战机，到自主研发世界最先进的飞机，中国是进步最快的，目前拥有各种飞机2940架，世界排名第三；体制落后航空工业体系都是国有企业，受政治和官僚的影响，运作效率低，成本高，浪费大。二、中国航空工业的成长之路第一次生产飞机——歼-5歼-5战斗机是现在的沈阳飞机公司在20世纪50年代仿制苏联米格-17φ(米格-17F)型战斗机，是中国制造并装备空军的的第一种高亚音速喷气战斗机。第一次学，做的不好，而且当时已经落后了，装备数量不多。1956年9月正式投入批生产，到1959年5月停产，共生产767架。歼-5标志着中国成为当时世界上能够成批生产喷气战斗机的少数几个国家之一。二、中国航空工业的成长之路第一次生产飞机——歼-5二、中国航空工业的成长之路中国第一种超音速战斗机——歼-6歼-6是沈阳飞机制造公司制造的单座双发超音速战斗机，是60年代至70年代中国空军的主力歼击机，用于国土防空和夺取制空权和对地支援任务。2010年6月12日退役。歼-6飞机是根据前苏联的米格－19仿制和发展的。1958年初开始试制，原型机于1958年12月首次试飞，新机在1964年交付部队。1986年停产，生产数千几架。歼-6飞机尺寸小、重量轻，是世界上同类飞机中最便宜的。二、中国航空工业的成长之路中国第一种超音速战斗机——歼-6二、中国航空工业的成长之路国产第二代战斗机——歼-7歼-7是上世纪60年代中国沈阳飞机制造厂（后转产至成都飞机制造厂和贵州飞机制造厂）制造的单座单发超音速喷气战斗机。该机参照苏联的米格-21Ф-13型仿制和发展。歼-7是中国研发的第一种两倍音速喷气战斗机，大量装备中国空军和海军航空兵，主要用于国土防空和夺取战场前线制空权，也可以执行对地攻击任务，属于典型的第二代战斗机。歼-7的改进机型号特别多，目前仍有大量歼7服役。二、中国航空工业的成长之路国产第二代战斗机——歼-7二、中国航空工业的成长之路国产第二代战斗机——歼-7的改进升级型号枭龙二、中国航空工业的成长之路国产第二代战斗机——歼-8歼-8是中国沈飞在上个世纪60年代开始设计研制的双发高空高速截击战斗机，现正逐步退役，被歼-10和歼-11所取代。歼-8设计上参考苏联米格-21战斗机（歼-7），装备两台涡喷-7甲（WP-7A）发动机，加长了机头，提高高空战性能。歼-8原型机1969年7月5日首飞成功，1979年完成设计定型，1980年开始服役；后来又在歼-8原型机的基础场改进了火控雷达电子设备，改进武器系统等，成为歼-8I型，又更换了推力更大的涡喷-13A（WP-13A）发动机，进气道改用机体两侧进气布局，腾出机头空间安装更大的火控雷达和更多的电子设备形成了歼-8II。中国空军从2011年开始退役部分老旧的歼-8战斗机。截止2011年，在中国空军及海军航空兵中，仍在服役的歼-8战斗机约300架。二、中国航空工业的成长之路国产第二代战斗机——歼-8二、中国航空工业的成长之路自主研发第三代战斗机——歼-10歼-10战斗机是中国成集团从20世纪80年代末开始自主研制的单座单发第三代战斗机。歼-10于1998年首飞，2004年定型服役，目前生产数量200余架。过去10年，国内航空技术发生突飞猛进的变化，有改进衍生了歼-10A、歼-10B、歼-10C，总体来说歼-10是世界上同类型飞机中非常优秀的一款战机。其中，歼-10B与歼-10基础型相比各方面性能都得到大幅度提升，其实就是把四代战机用到了歼-10飞机上，也是验证一些歼-20的技术。歼-10B的技术特点进气道变为DSI进气道隐身性能更高装备了有源相控阵雷达二、中国航空工业的成长之路自主研发第三代战斗机——歼-10二、中国航空工业的成长之路中国版苏-27——歼-11歼-11是中国购买的俄罗斯专利及授权的苏-27SK（苏-27的外销版）的国产组装飞机，属于三代半战机，用于夺取制空权和对地对海攻击。该机由沈飞公司建立生产线，俄罗斯供应主要零件与系统，建立生产与组装能力。后续仿制衍生机型有歼-11B、歼-11BH和歼-11D。歼-11系列是目前我国空军的主力机型。目前，中国已经完全把苏-27飞机的技术已经吃透，歼-11B的性能已经超过了原版苏-27。并且中国在歼-11B的基础上研制出歼-15、歼16等型号飞机。二、中国航空工业的成长之路中国版苏-27——歼-11二、中国航空工业的成长之路中国的第一款航母舰载机——歼-15歼-15是中国参考从乌克兰获得苏-33战斗机原型机以及国产歼-11战斗机为基础进而研制和发展的重型双发舰载战斗机，该机研制由沈集团承担。属于三代半飞机。歼-15在外形上与俄制苏-33非常相似，但歼-15融合了歼-11B的技术。在歼-11的基础上新增鸭翼、配装2台大功率发动机，实现了机翼折叠，全新设计了增升装置、起落装置和拦阻钩等系统，使得飞机在保持优良的作战使用性能条件下，实现了着舰要求的飞行特性。二、中国航空工业的成长之路中国的第一款航母舰载机——歼-15二、中国航空工业的成长之路歼-16是中国沈飞公司基于歼11系列发展而来的新型第四代多用途双座歼击轰炸机，主要用于代替现役的歼轰7（飞豹），海军航空兵执行攻击海面坚挺的任务。该机外形参考机型为俄式苏-30MKK歼击轰炸机。2013年初中国正式公开该战机。2011年10月17日已在沈阳首飞，歼-16具有对空对地攻击能力。装备自动电子扫描相控阵雷达（AESA），可同时攻击多个目标并识别目标的相关信息。歼16最大特点是具备远距离超视距攻击能力和强大的对地、对海打击能力。与歼轰7比较歼16的机体更大，最大载弹量12吨，可以发射鹰击62和鹰击83空对舰导弹。号称“炸弹卡车”——歼-16二、中国航空工业的成长之路号称“炸弹卡车”——歼-16二、中国航空工业的成长之路歼-20是中国成都飞机工业公司