[分享] 博闻塾 ProInfo-F-14的生产秘辛

楼主: yamatobar (747-8I)   2024-02-27 12:56:15
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雄猫式战机在1970年开始生产时,曾被誉为是当时最先进的战斗机,但战机的多数结构其
实仍相当传统,真正划时代的单体钛金属翼盒才是此型战机最重要的部份。钛是一种难以
加工的材料,其强度比钢高,但重量明显更轻。在早期的海军战斗机如F-4幽灵II式战机
上,仅有位于高温或承受高物理压力的区域会使用有限的钛金属,故钛金属仅占其机身结
构的9%。但在雄猫式战机上,钛金属约占机身空重的25%,用于制造翼盒、主翼枢轴、机
翼上下蒙皮、进气口、后机身蒙皮与液压管线等等。
为了节约成本与降低重量,格鲁曼公司的工程师以钛金属制造雄猫式战机的翼盒。1960年
代初期,当通用动力(General Dynamics)公司在设计F-111型战机时,仍使用由D6AC钢材
制造的螺栓组装部件构成翼盒。格鲁曼公司本可快速地将此种设计应用至雄猫式战机上,
但他们发现以电子束焊接钛金属代替传统钢材螺栓时,将能有效减轻翼盒重量。电子束焊
接在当时仍为尖端技术,在经过数年的实验测试后,得以将此种超强金属与其他材料进行
焊接结合。在战斗机中采用大量钛金属结构,证明了格鲁曼公司的工程师与技术领先业界
,且当使用小型真空室焊接时,可让较厚的6AL-4V钛金属焊接变形量降至最低。若以传统
方式焊接较厚的金属材料,往往需要多次焊接及后续检查,这些工序增加制造过程所耗费
的时间与费用,而同样的情况下,只需以电子束单次焊接钛金属便足敷所需。
格鲁曼公司在贝斯佩琪工厂中,以3台Sciaky公司的电子束焊接机将33个机械切削部件组
装完成后,构成长度为22ft、宽度为33~36inch与厚度为14inch的翼盒,以4个固定销与机
身结合,并透过2组枢轴将主翼负载传递至机身。另外,构成主翼枢轴的2个环形球面轴承
亦以钛合金制成,并于其上施以铁氟龙涂层。枢轴以螺栓固定于翼盒上,左右主翼各透过
2组凸耳与枢轴结合,即使其中任何一个凸耳失效,亦不会危及战机的飞行。
雄猫式战机的另一个独特传奇,便是此架战机机身上同时存在着最先进的“钛金属”与最
原始的“帆布”!在制造当时,雄猫式战机的钛金属用量在全世界中仅次于SR-71黑鸟式
高空侦察机。而为使主翼后缘与后段上部机身保持平滑紧密的结合,在主翼后方的左右侧
后段机身上方设有充气帆布气囊,以来自TF30发动机第12段压缩风扇的引气通过调节器加
压充气,为防止帆布气囊磨损,主翼下方涂有铁氟龙涂料以降低摩擦力。
从一战的帆布蒙皮到直上太空的钛金属,不得不令人佩服格鲁曼钢铁厂工程师的创意与实
践能力!
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