6月18日,
一張在俄羅斯停留的我蘇-35戰機引起媒體關注,
眾所周知,
蘇-35戰鬥機是俄羅斯對蘇-27進行徹底結構升級的產物,
在蘇-27結構缺點被整改之後進行一系列新材料應用,
讓蘇-35戰機成為僅次於T-50的優秀作品,
特別是其鈦合金使用更是俄羅斯和前蘇聯的拿手好戲,
然而即便如此,
俄羅斯在新型材料應用方面仍然落後美方“一個身位”,
隨著鈦合金、複合材料在新型戰鬥機上應用的日益擴大,
飛機結構材料中密度較大的鋼所占的比例有所下降,
但高強度結構鋼因其特有的高彈性模量、強度、高剛性模量及其它優異性能仍在戰鬥機起落架上得到了廣泛應用 。
前蘇聯主要採用富含鎳鉻金屬的30CrMnSiNi2A鋼,
從上世紀70年代末期在在蘇27等系列戰鬥機起落架上得到了廣泛應用,
強度為1580至1760MPa級。
之後我方也對此進行了仿製,
用於國產化的殲-11B戰鬥機上,
但在結構和新材料方面,
殲-11B是相當保守的,
技術遠落後于蘇-35。
軍事專家陳忠告訴記者,
我方在上世紀60年代隨著殲-8戰鬥機的研製,
自主開發研製了適合當時我方國情的無鎳少鉻型抗拉強度達到1860MPa的低合金超高強度鋼40CrMnSiMoVA(型號:GC-4)鋼。
GC-4超高強度鋼由北京航空材料研究院研製,
曾用作殲-8I、強-5等飛機起落架的製造。
從性能上看,
似乎優於蘇-27的起落架用鋼,
因為強度越高,
起落架重量越輕。
從資料圖可以看出早期殲-8I飛機的起落架很細,
截面尺寸也減小了,
比前蘇聯設計的米格-21P(殲-7戰鬥機)飛機起落架要“秀氣”得多,
並且還可以焊接來簡化工藝。
但實際投入使用後問題很多。
在購買蘇-27飛機之前的20多年中,
起落架試驗沒有合格過。
雖然設計壽命是3000飛行小時,
但多次試驗都達不到壽命要求,
有時候實際使用壽命甚至很低,
嚴重影響戰備,
特別是技術上落後國外40年時間,
顯然已經不合時宜。
隨著國際上態勢改善,
我國決定放棄自行研製的GC-4鋼,
改為仿製美方300M鋼。
300M鋼與GC-4相比強度相當,
為1800至1900 MPa級但橫縱向性能一致性、衝擊性能、疲勞性能、抗應力腐蝕性能更加優異。
C-5A大型軍用運輸機起落架於1964年首次使用300M鋼製造後,
逐漸推廣到各型飛機起落架,
成為目前西方應用最廣泛的起落架用超高強度鋼,
現役F-15,
F-16,
F-18C/D等各型飛機,
90%以上的起落架採用300M鋼製造。
300M鋼焊接性較低,
所有300M鋼制起落架均採用整體鍛件設計製造。
由於300M鋼起落架的製造工藝對我方嚴格保密,
在1985年我方研製成功300M鋼後,
又花了11年的時間才掌握整體鍛造制坯、真空淬火、機械加工、表層組織再造改性,
表面完整複合防護細節設計等抗疲勞應用和製造技術。
據悉,
殲-8II型戰鬥機起落架採用300M鋼後,
疲勞試驗壽命已超過3000飛行小時,
已實現和F-16戰鬥機同壽。
由於檢測設備顯示此時起落架疲勞壽命仍然有很大的裕度,
我科研人員決定繼續進行疲勞試驗,
當試驗時間等同於5000飛行小時時,
起落架仍未失效。
然而由於300M鋼抗海水,
鹽霧腐蝕性較差,
F-18艦載機上世紀90年代初發生艦上300M鋼起落架腐蝕斷裂事故,
2002年F-14艦載機前起落架外筒發生腐蝕斷裂,
導致機毀人亡的災難性事故的發生,
造成156架該型飛機全面停飛,
因此該國海軍將300M鋼列為海上有限使用材料,
提出用耐腐蝕更高的超高強度鋼來製造艦載機起落架。
於是,
該國在上世紀90年代初開發了1900至2035MPa級的AerMet100(代號A100)超高強度合金鋼,
完成了飛機起落架用鋼由低合金超高強度鋼向高合金超高強度鋼的跨越,
並且鹽霧環境下AerMet100鋼的腐蝕速率僅為300M鋼的10%,
F-22,
F-18E/F及F-35艦載型起落架均改用了A100鋼。
鑒於我國起落架鋼材料的長期落後,
隨著殲-20的投入現役,
我方也自行研製成功了為其配套的A-100超高強度特種鋼(以下簡稱A-100鋼),
用於其起落架上,
並根據A-100鋼損傷容限特性,
突破了大型複雜模鍛件成形成性、大型複雜零件精密熱處理、超音速火焰噴塗、複合噴丸強化、低氫脆鍍鎘鈦、低應力無燒蝕磨削等關鍵技術,
形成了起落架用高合金超高強度鋼的抗疲勞製造技術體系。
特別是遼寧撫順特鋼“起落架用超高強度耐蝕A-100鋼研製及應用”項目因此獲得國防科學技術進步一等獎,
一個小小的起落架鋼一次拿下一等獎,
可見其重要性之大,
要知道同期拿下一等獎的專用項目還有某型陸基巡航導彈項目。
由於A-100鋼起落架生產製造成本極高,
為了實現廣泛應用,
航空工業瀋陽飛機設計研究所在殲-31“鶻鷹”起落架上,
西飛在運-20起落架上都試驗性引入了鐳射直接沉積成形增材製造技術,
還對A-100特種鋼鐳射成形零件進行試加工,大幅度減小了技術差距。
還對A-100特種鋼鐳射成形零件進行試加工,大幅度減小了技術差距。