[分享] 博聞塾 ProInfo-F-14的生產秘辛

作者: yamatobar (747-8I)   2024-02-27 12:56:15
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雄貓式戰機在1970年開始生產時,曾被譽為是當時最先進的戰鬥機,但戰機的多數結構其
實仍相當傳統,真正劃時代的單體鈦金屬翼盒才是此型戰機最重要的部份。鈦是一種難以
加工的材料,其強度比鋼高,但重量明顯更輕。在早期的海軍戰鬥機如F-4幽靈II式戰機
上,僅有位於高溫或承受高物理壓力的區域會使用有限的鈦金屬,故鈦金屬僅佔其機身結
構的9%。但在雄貓式戰機上,鈦金屬約佔機身空重的25%,用於製造翼盒、主翼樞軸、機
翼上下蒙皮、進氣口、後機身蒙皮與液壓管線等等。
為了節約成本與降低重量,格魯曼公司的工程師以鈦金屬製造雄貓式戰機的翼盒。1960年
代初期,當通用動力(General Dynamics)公司在設計F-111型戰機時,仍使用由D6AC鋼材
製造的螺栓組裝部件構成翼盒。格魯曼公司本可快速地將此種設計應用至雄貓式戰機上,
但他們發現以電子束焊接鈦金屬代替傳統鋼材螺栓時,將能有效減輕翼盒重量。電子束焊
接在當時仍為尖端技術,在經過數年的實驗測試後,得以將此種超強金屬與其他材料進行
焊接結合。在戰鬥機中採用大量鈦金屬結構,證明了格魯曼公司的工程師與技術領先業界
,且當使用小型真空室焊接時,可讓較厚的6AL-4V鈦金屬焊接變形量降至最低。若以傳統
方式焊接較厚的金屬材料,往往需要多次焊接及後續檢查,這些工序增加製造過程所耗費
的時間與費用,而同樣的情況下,只需以電子束單次焊接鈦金屬便足敷所需。
格魯曼公司在貝斯佩琪工廠中,以3台Sciaky公司的電子束焊接機將33個機械切削部件組
裝完成後,構成長度為22ft、寬度為33~36inch與厚度為14inch的翼盒,以4個固定銷與機
身結合,並透過2組樞軸將主翼負載傳遞至機身。另外,構成主翼樞軸的2個環形球面軸承
亦以鈦合金製成,並於其上施以鐵氟龍塗層。樞軸以螺栓固定於翼盒上,左右主翼各透過
2組凸耳與樞軸結合,即使其中任何一個凸耳失效,亦不會危及戰機的飛行。
雄貓式戰機的另一個獨特傳奇,便是此架戰機機身上同時存在著最先進的「鈦金屬」與最
原始的「帆布」!在製造當時,雄貓式戰機的鈦金屬用量在全世界中僅次於SR-71黑鳥式
高空偵察機。而為使主翼後緣與後段上部機身保持平滑緊密的結合,在主翼後方的左右側
後段機身上方設有充氣帆布氣囊,以來自TF30發動機第12段壓縮風扇的引氣通過調節器加
壓充氣,為防止帆布氣囊磨損,主翼下方塗有鐵氟龍塗料以降低摩擦力。
從一戰的帆布蒙皮到直上太空的鈦金屬,不得不令人佩服格魯曼鋼鐵廠工程師的創意與實
踐能力!
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