文|大model

编辑|大model

引言：

“歼-20的量产，不仅是我国实力的一个象征，更多的是我国国防实力的上升。”

而歼-20量产早已经不是什么秘密了，但是你要知道，这背后和我国的各种技术突破息息相关。

不论是美国F-35还是我国的歼-20能够做到批量生产，都和一种神器离不开关系。那就是复合材料自动铺放机床。

毫不夸张的说，如果没有这种设备，别说F-35实现量产，就算是民航的大飞机它都造不出来。

不过这种自动铺放设备又和我国的复合材料或者说碳纤维材料息息相关。

碳纤维作为一种比钢铁还好用的材料，在航空航天领域或者工业领域都是非常的受欢迎的。不过早在之前，我国的碳纤维处于一种看人脸色的困境。

毕竟碳纤维这种高端的材料，肯定是会被美日国家给垄断的。而且他们也不愿意出口给我们碳纤维，就算是出口了也不能用于军工方面。

这就造成了，我国在航空航天领域需要国产碳纤维的时候，只能用一些低质或者民用的碳纤维来代替。

不过航空航天领域所采用的碳纤维，又怎么能够如此敷衍了事呢？一旦材料不合格，那么一切都将前功尽弃，毁于一旦。

不过让人兴奋的是，我国的碳纤维已经有了很多的种类。并且还能够满足工业，军用，民用等各种方面。

有了这样的突破，我们的歼-20机身上所涂抹的碳纤维复合材料，其比例就会大大地提升。

而歼-20的碳纤维复合材料占比应该在25%上下，但是F-35的碳纤维复合材料占到了35%左右。

而战斗机之所以大量地涂抹碳纤维复合材料，就是为了能够减轻机身的重量，提高飞机的可靠性。

事实上，碳纤维复合材料在航空航天领域有着广泛的应用范围，并且需求量也是越来越大，而且种类也是越来越多。

就拿波音的787和空客的A-350为例子，这些大型飞机所采用的碳纤维复合材料，其比例高达50%。

光凭这一点还是很多大型飞机做不到的，也正因如此，他们的飞机才会这么的先进。当然了，这仅仅是机身的复合材料所带来的优势罢了。

不过也正是有了国产碳纤维的助力，我国歼-20在机身复合材料上才能够有所突破。

但是光国产碳纤维的突破，还远远达不到歼-20量产的要求。

在自动铺丝机床没有被研制之前，我国对于碳纤维复合材料还仅仅是人工干预。需要耗费大量的人工来进行一层一层地给它铺放压实。

而这种人工铺放的办法还仅仅适用于小型的碳纤维复合材料。针对于那些大型的碳纤维复合材料零件时，人工铺放已经远远不能够满足这些要求了。

并且，大型的碳纤维复合材料的铺放有着极高的标准，其精确度也将会更高。人工铺放多少有点难度，再者说人工铺放成型效率低，出现的问题比较多。

但是如果要采用自动化铺放的话，这样不仅能够提高铺放的速度，还能够精准把控在铺放过程中的工艺参数以及精准度。

如此一来，生产线的速度会大大地提高。同时这也是咱们飞机之前难以实现量产的主要原因之一。

你要知道，这个东西在没有被我国突破之前，也仅仅只有美国，法国，西班牙这三个国家拥有。

这些国家都不用想，也不用考虑，根本就不会把这么重要的设备出售给咱们。当然了，这个东西早已经被我们所攻克出来了，要不然歼-20的量产还真要再等几年。

我国所研制的七轴同步联动龙门式自动铺丝机，可实现对复合材料的自动铺放。

该机床X向行程30米，Y向行程6.5米，最大铺放速度为每分钟三十米，能最多实现32束预浸丝束的高校铺放。

不论是在铺放速度上还是铺放精度上，该龙门铺丝机都做到了与国外产品一般高的水准。不仅如此，与之相配套的专用软件，国内的工程师们也是紧赶慢赶地开发出来了。

该自动铺丝机是国内唯一一款，能够完成大尺寸复合材料机身壁板研制的高端专用装备。而这为我国的各种飞机的量产都提供了强有力的支持。

但是，光依靠一个自动铺丝机就想完成，大规模的涂装先进的复合材料还远远不够。

而在当下，像波音787或者空客350之所以能够大面积地使用复合材料，是离不开自动铺带技术和自动铺丝技术的支撑。

什么是自动铺带技术？而什么又是自动铺丝技术？

自动铺带技术，是一种发达国家广泛发展和应用的自动化成型技术之一。你可以理解成全自动化技术。

自动铺带技术下的飞机翼板蒙皮

毕竟自动铺带技术不仅能剪裁，定位和铺叠，还能够进行压实，准确地控制工艺参数以及质量检测。

而复合材料的成型自动化不仅能够提高生产效率，同时还降低了生产成本。

另外机器的算法总要比人工强很多，这就极大地提高了复合材料构件质量的可靠性和稳定性。

当然自动铺带技术成就了自动铺带机，自动铺丝技术则成就了自动铺丝机。不过这两个东西是两个不一样的铺放设备。

自动铺带机，在用于铺放曲率较小的复合材料构件的时候效率比较高，并且这种机器所产生的废料也比较少。

但是自动铺丝机很明显不是用于小构件的。在大曲率构件或者弯曲率较高的复合材料构件中，更多的是用自动铺丝机来进行完成的。

事实上，铺放设备远远不止这两种，上面说的龙门式铺丝机也是一种，而且还有机械臂铺丝机，卧式铺丝机等等。

只有根据复合材料构件的大小来选择仪器，才能够做到减少成本，提高生产效率。

不过自动铺丝机肯定和自动铺丝技术脱离不了关系。

而所谓的自动铺丝机就是由铺丝头，将多束预浸丝束，在柔性压辊下集束成带之后，根据计算机的铺放路径进行铺放。

最为重要的是，这些技术不仅应用到了当今的民航大飞机，就连美国的F-22,F-35战斗机上的进气道都有所应用。

你知道为什么F-35的造价远远低于F-22吗？F-35的低成本就是得益于自动铺丝技术的成熟，甚至就连运载火箭的防护罩上也运用到了这项技术。

可以看出这项技术在应用方面是非常广泛的。

而高端的铺丝设备也是外国军工制造的重要专用装备，具有很高的战略价值。

说夸张点，如果没有这么个技术，先不说五代机的量产，就连空客都很难造出A-350那样的宽体客机。

当然咱们的歼-20量产和这个东西还是有一定联系的。毕竟高强度碳纤维复合材料咱们也有，自动铺丝机咱们也有，相关技术也已经被攻克了，量产就是动动手指头的事情。

除此之外，歼-20的量产和脉动装配生产线也有着很大的关系。

所谓的脉动装配生产线和传统的流水线还不一样。

F-35脉动装配生产线

就拿美国的F-35为例，洛马公司之所以能够吃下几千的单子，全靠脉动装配生产线帮忙。

脉动装配生产线就是分工明确，产品移动时不进行组装，组装时产品不移动。最为重要的是，脉动生产线能够大大缩短生产周期，基本上都是模块化零部件人工进行安装就行。

也正是这样，F-35才能够做到两天生产一架。

其实脉动装配生产线，不止美国有，我国也有。歼-20量产的重要支撑点就是自动铺丝机和脉动装配生产线。两者相辅相成，歼-20的数量怎么说也是蹭蹭上涨。

国内预警机脉动装配生产线

早在歼-20列装人民部队的时候，成飞就曾爆出，第四条脉动生产线已经在施工了。所以从这就可以看出，歼-20量产的背后还有很多不知道的故事。

当然了，我国虽然研制出了七轴同步联动龙门式自动铺丝机，但在某些技术上还是和美国有差距的。

毕竟早在上世纪六十年代中期的时候，美国就开始了在先进复合材料制造领域进行自动铺带技术的开发与研究。

而在八十年代以后，这种技术开始疯狂地涌进航空航天的制造领域。

就拿美国高端特种机床企业EI公司来说，他们这个公司里面，有一大部分的人都是工程师。

所研制的自动铺丝机最大能够完成一分钟五十米的铺放速度，还能够解决传统铺丝机无法解决的问题。

最为重要的是，波音还曾耗资两千五百万美元，用于专门研制自动高速铺丝机。我想这个价格远远比机床贵很多吧。

不过我们和美国法国西班牙，客观上还是存在差距的。

而歼-20量产的背后就是这么多的技术突破，也正是有了这些技术的突破，歼-20才能够实现量产。

除此之外，发动机也是掣肘量产的重要原因之一。而这也恰恰证明了，歼-20为何在首飞多年后才开始列装人民空军。