美國國防部的總結表明,該計劃近年來實施的項目不僅為美軍降低武器裝備採辦成本做出了巨大貢獻,而且為提升美軍武器裝備的性能和品質提供了有力支撐。此外,該計劃還對美國政府實施振興美國製造業戰略發揮了突出作用,引領並推動了一批國家製造創新網絡項目的實施。
(1)複合材料先進鑽孔工藝項目。
該項目提供了各種航空航天材料鑽孔的經濟可承受性方法,開發了複合材料/金屬疊層鑽孔模型驗證軟體,能夠在2D和3D環境下分析加工工藝,從而使刀具壽命延長100%,每個孔生產成本減少75%,提高了材料去除率。
(2)實現空軍的陶瓷基複合材料在線纖維塗層項目。
該項目通過改變陶瓷基複合材料工藝流程,使陶瓷基複合材料實現工程化應用,代替了原來的超耐熱合金在渦輪發動機上的應用,減輕了重量,對提高航空發動機燃油效率,提升速度和加速度以及耐久性都有重要貢獻。
(3)改進晶片級原子鐘製造工藝和經濟可承受性項目。
該項目克服了之前晶片級原子鐘不適宜大批量生產的問題,提升了製造工藝自動化水平,提高了生產能力(從100件/年提高到4萬件/年),使單位成本減少到200美元(原為8700美元)。
(4)增材製造技術製造發動機葉片鑄造型芯項目。
該項目克服了原有技術生產準備周期長的問題,將增材製造陶瓷型芯的製造成熟度從4級提升到6級,擴大了生產能力,並可節省鑄造型芯工裝成本33%~50%。
(5)空軍微機電系統(MEMS)集成封裝項目。
通過改變MEMS陀螺和加速度傳感器製造工藝,使器件集成度提高,從而提高INS/GPS抗幹擾能力,降低功率需求,同時增加導航精度,滿足陸海空下一代智能武器小型化/低成本需求。
"ManTech"計劃引領並帶動國家製造創新網絡項目實施
從美國國防部"ManTech"計劃研究的4個領域(即金屬成形與製造、電子產品加工與製造、複合材料加工與製造和先進位造集合體)來看,每個領域的研究成果都對美國國家製造創新機構的建立和運行起到了引領和支撐作用,充分發揮了該計劃軍轉民的帶動效應。國防部牽頭組建的製造創新機構中的前三個已經成為最好的例子。
(1)"美國製造"機構,重點開展加速應用增材製造技術的研究。
"ManTech"計劃早在2003年就安排了與之相關的雷射增材製造研究項目,並曾獲得國防製造技術成就獎;近兩年又安排了一些應用研究項目,如增材製造薄壁換熱器驗證項目、增材製造發動機葉片鑄造型芯項目等,"ManTech"計劃為美國製造機構開展增材製造推廣奠定了良好基礎。
(2)輕量和現代金屬製造創新機構。
該機構主要開展先進輕質金屬研究,目的是生產出更輕的組件和產品。這一主攻方向也是"ManTech"計劃的一部分。該計劃目前包含4個子領域,其中之一就是金屬成形與製造;在這一領域已經先後開展了鋁及鈦合金的近無餘量成形技術、金屬鑄造技術、攪拌摩擦焊技術以及鈦合金加工工藝改進技術等研究,其研究成果可應用於輕量和現代金屬製造創新機構的推廣項目中。
(3)數字製造和設計創新機構。
該機構主要開展基於模型的新型設計方法和虛擬製造工具,以及基於傳感器和機器人技術的製造網絡研究,旨在實現先進設計和製造工具的數位化集成,引領"未來工廠"建設。
了解詳情請點擊左下角的「閱讀原文」