日本利用膠接技術製造的戰鬥機複合材料承力結構接收測試

原標題：日本利用膠接技術製造的戰鬥機複合材料承力結構接收測試

　　[據美國《航空周刊與空間技術》網站2018年11月20日報道]日本工程師正致力於用膠水替代緊固件、像蒙皮那樣使用複合材料作為戰鬥機的承力結構。

一個全尺寸中機身段正作為日本未來戰鬥機項目技術採辦工作一部分的接受強度測試。該試驗件由模塊製成，這些模塊中複合材料蒙皮用膠水粘合在通過黏合劑相互連接的複合材料框和樑上。

一位與三菱重工（MHI）一道負責此項工作的日本防衛省裝備廳（ATLA）官員稱，評估工作尚未完成但到目前為止尚未有重大問題發生。測試工作將在2019年3月31日完成。該名官員稱，由於技術存在難度，可能需要更多時間。

根據日本工程師的分析，限制複合材料承力結構廣泛應用的一個關鍵因素在於這種材料很容易因鑽孔導致高報廢率。但如果使用膠水代替鉚釘，這一問題幾乎就不存在了，鑽孔的需要非常少。

這一中機身試驗樣件是根據ATLA為未來戰鬥機準備的一種概念設計而製造的，未來戰鬥機是一種將在本世紀30年代進入服役的大型作戰飛機。日本政府正考慮包括聯合進行國際研發在內的替代自主設計的備選方案，但同其他國家一道研發飛機仍可使用日本按預期獨立開發積累的技術知識。

MHI於2017財年製造了這個中機身。該樣段8.6米（28.2英尺）寬、5.2米長。此前已經試造了一個更小的膠接的複合材料結構用於進行評估。感謝黏結技術，現在的中機身段要比原本預期使用以往技術製造的機身段更簡單，具有更少的結構部件數量。

該名官員在ATLA的技術研討會上表示，試驗樣段已經接受了限制載荷的考驗，這是飛行中可能出現的最大值，但還不是極限載荷，該值要比限制載荷大50%。

工程師們正在尋找黏合劑和臨近材料連接處的材料的破壞跡象。到目前為止他們還沒有發現。如ATLA此前描述，樣段的部件分別在熱壓罐中製造完成然後在壓力下黏結在一起完成裝配。

除為更廣泛地使用複合材料創造了機會，黏結技術帶來的最大直接收益是減重。與緊固件相比，膠水的重量更輕，並且各部件不需要在孔洞周邊進行加強。

ATLA估計正在進行試驗的結構件要比使用緊固件技術製造的同樣結構輕10%，在使用輕重量材料上向前邁進了一步。該部門不會透露使用複合材料具體減輕了多少重量。

該中機身在機腹仍要使用金屬材料，以吸收來自起落架的複雜載荷，這是複合材料無法完成的任務。同樣位於中機身下部的武器艙也需要由金屬材料製造。

對這項日本技術，疲勞測試也是需要的，但到目前為止還沒有提供資金給予資助。此類工作應該在更小規模的樣件上完成，從而控制所需冷卻設施的尺寸和費用。（中國航空工業發展研究中心 黃濤）

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