近日據外媒報道,位於(yu) 美國北卡羅來納州哈夫洛克的美海軍(jun) 艦隊東(dong) 部戰備中心(FRCE)已經完成了對現役戰機進行激光衝(chong) 擊強化(laser shock peening,LSP)的驗證工作。2020年6月,這架F-35B閃電II飛機作為(wei) 工藝驗證對象來到FRCE,1年半之後這架飛機已返回原飛行中隊重新服役。
“激光衝(chong) 擊強化有助於(yu) 延長F-35B在采取短距離起飛/垂直降落(STOVL)時的機體(ti) 壽命。FRCE成功完成了驗證步驟,並為(wei) 未來戰機的維護指明了方向。”FRCE指揮官Thomas Atkinson上校說。
■激光衝(chong) 擊強化修複的第一架F-35B閃電II已返回飛行中隊,準備投入使用(來源:美國海軍(jun) 新聞辦公室)
LSP工藝可以在不增加任何額外材料或重量的情況下,幫助飛機實現框架的強化,從(cong) 而確保修複後的飛機能較之前攜帶相同的燃料和武器數量。該程序有助於(yu) 延長美國第五戰鬥機代F-35B的預期壽命。過程驗證通過結合檢查、分析、演示和測試,並滿足係統級的要求來提供質量控製。
FRCE於(yu) 2019年8月完成了耗資600萬(wan) 美元、專(zhuan) 門建造的激光衝(chong) 擊強化設施的建設。“這裏的重要意義(yi) 是,我們(men) 實現了一種前從(cong) 未有過的機體(ti) 修複能力,”FRCE F-35聯合項目辦公室部門經理Jeanie Holder說,“通過對首架經激光衝(chong) 擊強化的飛機完成驗證,並成功實現了再列裝服役,本身就創造了曆史。”
根據FRCE F-35聯合項目辦公室部門經理 Scott Nelson的說法,LSP過程驗證使該過程具有可重複性。“如果你有LSP設施,就可以在世界任何地方完成類似的修複作業(ye) ,通過這種方法甚至可以修複任何想要修複的部件。”
驗證完成還標誌著FRCE成為(wei) 了世界上第一個(ge) 也是唯一一個(ge) 能夠對F-35飛機進行激光衝(chong) 擊強化修複的設施。第二個(ge) 設施,位於(yu) 猶他州希爾空軍(jun) 基地的奧格登航空後勤綜合中心,計劃在不久的將來會(hui) 完成設施建設。FRCE固定翼部門臨(lin) 時主任Ike Rettenmair說,屆時空軍(jun) 部門將派工作人員前往FRCE進行培訓和學習(xi) 。
知識鏈接:
激光衝(chong) 擊強化(LSP)又稱激光噴丸,是一種應用於(yu) 表麵工程領域的工藝,利用脈衝(chong) 高功率激光束在材料中產(chan) 生殘餘(yu) 應力,提升材料表麵的耐損性(如耐磨性和抗疲勞性)或提高材料薄截麵強度,加強材料表麵硬度。
■LSP工藝圖
與(yu) 多數材料加工應用不同,LSP並非利用激光功率進行熱處理以達到預期效果,而是利用光束衝(chong) 擊進行機械加工。高功率激光束用高功率短脈衝(chong) 衝(chong) 擊目標工件表麵。
激光束衝(chong) 擊金屬工件時會(hui) 立即將工件蒸發成薄層等離子體(ti) 狀態,並對工件施加衝(chong) 擊波壓力,有時還會(hui) 在工件上附加薄層不透明覆麵材料,用於(yu) 代替金屬蒸發。為(wei) 了增壓,利用其他透明覆麵材料或慣性幹擾層捕捉等離子體(ti) 。
等離子體(ti) 產(chan) 生衝(chong) 擊波效應,在撞擊點重塑工件表麵微觀結構,繼而產(chan) 生金屬膨脹和壓縮的連鎖反應。該反應產(chan) 生的深層壓縮應力可延長部件壽命。
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