高速飛行中的黑鳥

黑鳥的胞兄~高速攔截戰(zhàn)斗機(jī)

近幾日，一則沈飛戰(zhàn)斗機(jī)公司的所謂“文墨”精度引起了熱議的同時(shí),，非議頗多,，把匠人的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度說成“文墨”精度，似乎帶有一些嘲諷,，0.00068這種精確度果真難以達(dá)到嗎,？其實(shí)各位看官還是忽略掉了非常多情況，除了一般機(jī)械幾何尺寸精度外,，還有熱對(duì)稱,、溫度控制精度、熱力膨脹均勻性的一致性,、零件重量的精確度等等……

以美軍已經(jīng)退役的黑鳥偵察機(jī)為例,，該飛機(jī)一般飛行速度為3倍音速，高度為3萬米,，但是在緊急情況下卻也能飛到3.6倍音速和3.6萬米的高度,，稱為雙3.6，在3倍音速的狀態(tài)下,，該機(jī)機(jī)體不僅在機(jī)體強(qiáng)度上面臨著巨大的挑戰(zhàn),，而且機(jī)身的蒙皮在高速汽流的沖擊下，溫度非常之高,，雖然鈦合金比強(qiáng)度高,，耐腐蝕也耐高溫，但是外部蒙皮也會(huì)非常大的膨脹，黑鳥飛機(jī)在高速飛行落地后機(jī)體總長還有比較大的增加,，為了克服高速飛行所帶來的膨脹問題,，在黑鳥的機(jī)體的一些部位采取了向外凸起的鄒紋富余蒙皮的工藝，因?yàn)闆]有富余的外凸蒙皮,，在高速飛行下,，一旦蒙皮膨脹導(dǎo)致開裂，飛機(jī)機(jī)體就會(huì)解體,，只是這種富余的外凸蒙皮工藝的材料膨脹系數(shù)要恰到好處,，蒙皮外凸過多阻力也會(huì)增大，過小也會(huì)起不到防上蒙皮開裂的效果,，非常難以把握,！

以上是小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖

大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖

現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)用的是小涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),，而民航飛機(jī)大多采用的是大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī),，一眼望去就像各種不同用途的葉片組成的機(jī)器，葉片分為壓汽機(jī)葉片,、導(dǎo)流葉片,、靜止葉片、燃燒室后渦輪做功葉片等……這些葉片大多是由曲面組成的,，加工工藝復(fù)雜,，不僅幾何機(jī)械盡寸要求嚴(yán)格，而且對(duì)葉片的整體重量也是極為嚴(yán)格,，每片葉片在完成加工后還必須進(jìn)行精確稱重記錄,，這些葉片在裝配時(shí)，都盡量按重量一致性逐級(jí)裝配的（其實(shí)葉片的加工工藝極為復(fù)雜,；精鑄,、熱處埋、研磨,、電鍍涂層防腐蝕處埋等）機(jī)械加工的幾何精度還能夠好保證,，但是葉片重量的一致性還是難以保證的，所以,，在裝配的時(shí)候,，要按照葉片的精確重量來裝配，把重量相差極小的葉片裝配在同一級(jí)上,，以盡量保證葉片在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中的動(dòng)平衡和振動(dòng)幅度,，如果把葉片重量相差較大的的裝配在同一級(jí)上的話,，不僅無法保證運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)平衡，還會(huì)加大振動(dòng)幅度從而無法保持運(yùn)轉(zhuǎn)的平順性,，而對(duì)于高速高溫運(yùn)轉(zhuǎn)中的各級(jí)葉片組而言,，在高溫下，高壓壓汽機(jī)和高壓渦輪在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)下的熱膨脹性的一致性也是致關(guān)重要的,，其實(shí)葉片材料的熱膨脹性的和加工工藝的異常復(fù)雜,，這些東西其實(shí)比零件單一的幾何尺寸的精度的難度復(fù)雜的不是一星半點(diǎn)，難的是綜合性的,，不單是指零件的幾何尺寸的保證,！這也是像英國羅羅公司的大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)要花兩年多的時(shí)間來進(jìn)行精確調(diào)試的原因之一！注意所有的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)都是由人工一點(diǎn)一點(diǎn)地進(jìn)行精確裝配的,，任何自動(dòng)化的機(jī)器只能起輔助作用,！

另外，在一些高精度的機(jī)床中,，不僅機(jī)床的導(dǎo)軌、絲杠,、主軸等要求嚴(yán)格,，在機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)，機(jī)床結(jié)構(gòu)也要采取熱對(duì)稱設(shè)計(jì)和絲扛導(dǎo)軌也要進(jìn)行溫度補(bǔ)償和精確控制,！因?yàn)樵俑叩牧悴考M寸精度在機(jī)床長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)下,，機(jī)床結(jié)構(gòu)也會(huì)變形，必須采取熱對(duì)稱設(shè)計(jì),！只有光刻機(jī)各系統(tǒng)的零部件的不僅幾何尺寸的精確度要求最為嚴(yán)柯,，而且對(duì)于整體的溫度控制的要求最高，其溫度的控制精度要在0.00025“三至四個(gè)零之后”,，其恒溫,、尺寸精度、超高的潔凈度已經(jīng)達(dá)到了目前人類的極限了,！其尺寸,、溫度、潔凈度,、振動(dòng)等的控制要求都已經(jīng)達(dá)到和接近到了原子級(jí)別了bvty寶威VIP,！而最難的是要把這些零部件都組裝調(diào)試到一起是一件非常麻煩的事情！