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用新技術給F-35貼膜,洛馬改進隱身膜噴塗方法

F-35的噴塗

美國洛馬公司位於美國德克薩斯州沃斯堡F-35總裝生產線,開始使用MIP技術為F-35噴塗隱身膜,提高了這種戰機的隱身能力。

F-35聯合打擊戰鬥機採用了隱身外形設計、內置武器艙、植入式感測器和納米隱身膜等隱身技術,不易被敵方雷達探測到。F-35的隱身膜採用多層納米碳纖維,以往噴塗隱身膜非常困難,需要漫長的事先準備工作,操作環境比較危險,不能由多人同時操作。 除此之外,機身噴塗工作完成後,外形複雜的進氣道內的噴塗打磨和塑形工作只能由手工完成。

在有32年工作經驗的項目團隊負責人Rick Luepke帶領下,試圖尋找一種新的進氣道,噴塗隱身膜的新方法。Rick決定嘗試新的MIP (Mold-In-Place 鑲嵌注塑 )對進氣道進行噴塗,並將該項目命名為多爾(Thor) 。

「採用新技術開發了拓展了新的生產方式,開闊了視野,這正是MIP的精髓所在。"

通過大量的調查研究,與工業部門歷時六年的協作攻關,團隊研製出重達500磅的模型工具,可以在隱身進氣道內部直接進行噴塗,他們也對這種工具進行了大量的實操,摸索使用規律調整工作參數。

通過輕結構技術,機器人能夠感知戰機內部真實空間,確定前進的路徑和噴塗距離,這是一個持續運動的過程,研發團隊與Aerobotix航空系統公司合作,研製出一種動力驅動平台和激光定位微調系統,在噴膜前就能分析出進氣道內部的情況。

Rick說:「MIP技術綜合了工具技術、機器人技術和自動化技術、移動平台和3D掃描技術於一身,我很高興,有機會實踐這一技術,推動整個項目發展。」

F-35項目工程師Rick Luepke和Anthony Mann在名為多爾Thor的鑲嵌注塑工裝前留影

Rick李克的工作得到了MIP項目工程師Anthony Mann的幫助,Mann於2014年加入他們團隊,他們密切協同使該項目順利完成。 這種新技術使工時減少50%,噴塗時間從五天減少到三天,而且對噴塗者的身體傷害減到最低。

由於他們的傑出工作,這個MIP項目組贏得了福斯特沙利文生產創新獎(the Frost & Sullivan Manufacturing Leadership Award)。

參考網址:https://www.f35.com/in-depth/detail/f-35-engineers-use-thor-to-build-stealth-into-the-lightning-ii

參考閱讀:

正在噴隱身膜的F-35,據稱F-22戰機也將改用該技術進行塗裝

F-35為達到預期的隱身水平,同時減少隱身的維護需求,採用了多種RAM技術,包括採用S形進氣道、RAM襯裡、邊緣處理和處理縫隙的「畫框」技術。 F-35大大減少了外蒙皮的塊數, 採用激光測量技術,使得結構裝配精度非常高, 99%的維護工作不再需要修復隱身表面, 大幅減少縫隙彌合工序。

一個空軍和一名海軍陸戰隊軍士在F-35的一塊蓋板

據F-35項目的前執行副總裁的Tom Burbage披露,F-35採用了一項「纖維氈」技術,並將該技術描述成是「F-35項目最大的技術突破」。這種材料的特性是「全向編織」,即能保證電磁特性不隨角度而改變。熔入蒙皮後,這層材料能根據需要改變厚度 ,據洛馬公司專利聲稱首次採用新方法生產了耐用的RAM口蓋,可在玻璃、碳等纖維、陶瓷或金屬上生長出碳納米管(CNT),並可控制其長度、密度、管壁層數、可連接性甚至方向,而且控制精度達到前所未有的水平。

F-35在完成「結構壽命限制零部件」(SLLP),重新修補隱身塗層,圖片來自韓五記先生微博

專利稱,基於CNT纖維的複合材料能吸收0.1MHz~60GHz範圍內的電磁波,這是商用吸收體此前未曾達到的範圍,並對L波段到K波段都有效果。據稱這種材料製成的面板「在面對各雷達波段時幾乎可視為黑體」,而且這種材料製成的正面層具有可設計特性,可使連接在其上的計算機讀取到纖維中的感應電流,這樣正面層就成為一台雷達接收裝置。

視頻,F-35戰機的生產過程

全文完

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