Đối với máy bay hành khách thân rộng C929 mà nói, ngoài công tác thiết kế, việc nghiên cứu và khắc phục khó khăn trong công nghệ chế tạo cùng vật liệu cũng là yếu tố then chốt. C929 là dòng máy bay hành khách thân rộng thế hệ mới, được định hướng cạnh tranh trực tiếp với Boeing 787 và Airbus A350. Nó sử dụng lượng lớn hợp kim nhôm-lithium thế hệ thứ ba tiên tiến nhất thế giới cùng các loại vật liệu composite, với tỷ lệ ứng dụng vật liệu composite lên tới hơn 45%.
Mặc dù tỷ lệ này vẫn thấp hơn một chút so với Boeing 787 và Airbus A350, nhưng về mặt cấu trúc thân máy bay, C929 lại sở hữu công nghệ tiên tiến hơn. Một số linh kiện cấu trúc đã được ứng dụng công nghệ in 3D, giúp giảm đáng kể trọng lượng kết cấu, vượt trội hơn hẳn so với Boeing 787 và Airbus A350 ở phương diện này.
Lãnh đạo hỏi Tổng công trình sư Ngô Vinh Quang: "Tổng công trình sư Ngô, máy bay hành khách thân rộng C929 của chúng ta còn có những điểm nào dẫn đầu nữa?"
Tổng công trình sư Ngô vội vàng đáp: "Thưa lãnh đạo, máy bay hành khách thân rộng C929 của chúng ta ngoài việc dẫn đầu về thiết kế, còn mạnh dạn ứng dụng công nghệ in 3D để chế tạo một số linh kiện chịu lực. Ví dụ như thanh giằng cánh trung tâm của C929, với kích thước đạt 3,9 mét và trọng lượng 225 kg, đã được in thành công vào tháng 2 năm ngoái. Sau khi trải qua các bài kiểm tra hiệu năng, linh kiện này hoàn toàn đáp ứng yêu cầu thiết kế, đồng thời giảm được 1/3 trọng lượng. Thời gian chế tạo chỉ mất vài ngày, trong khi phương pháp gia công truyền thống phải mất tới vài tháng. Ngoài ra, còn có hơn mười linh kiện cấu trúc khác cũng được chế tạo bằng công nghệ in 3D. Trong lĩnh vực thiết kế và chế tạo máy bay thương mại, chúng ta là đơn vị tiên phong trên toàn cầu ứng dụng công nghệ này!"
Máy bay in 3D, liệu có dám ngồi không? Nếu là người ngoài ngành, chắc chắn sẽ nảy sinh nghi ngờ như vậy. Tuy nhiên, những chuyên gia có mặt tại đây đều hiểu rõ, linh kiện cấu trúc in 3D không những không cần lo lắng về vấn đề hiệu năng, mà trong tương lai còn được ứng dụng rộng rãi hơn nữa.
Đây chính là lý do khiến tốc độ nghiên cứu chế tạo máy bay hành khách thân rộng C929 không hề thua kém A350. Trong lĩnh vực chế tạo linh kiện quan trọng, ngành công nghiệp hàng không Trung Quốc đã dẫn trước rất nhiều, và in 3D thực sự giúp tiết kiệm thời gian đáng kể.
Tất nhiên, hiện tại mới chỉ là một số linh kiện nhỏ được in 3D. Để đột phá trong việc sản xuất hàng loạt linh kiện máy bay bằng công nghệ này, vẫn cần thêm thời gian để nghiên cứu và khắc phục khó khăn.
Lãnh đạo cười nói: "Rất tốt, các đồng chí dám mạnh dạn ứng dụng công nghệ in 3D, điều này rất đáng ghi nhận. Nó không chỉ giúp quốc gia tiết kiệm ngoại tệ, đẩy nhanh tốc độ nghiên cứu chế tạo, mà còn nâng cao tỷ lệ nội địa hóa cho máy bay hành khách thân rộng C929. Tôi xin biểu dương các đồng chí!"
Ngô Vinh Quang vội nói: "Cảm ơn lãnh đạo. Tôi cho rằng công nghệ in 3D kim loại đã cung cấp một lộ trình kỹ thuật mới cho việc gia công linh kiện hợp kim titan. Trong tương lai, chúng ta nên đẩy mạnh ứng dụng công nghệ này, đây chính là hướng đi kỹ thuật để ngành công nghiệp hàng không Trung Quốc thực hiện cú vượt ngoạn mục."
Thực ra, một trong những lý do quan trọng khiến chúng ta ứng dụng công nghệ in 3D là để thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp này. Hiện nay, ngay cả máy bay ném bom chiến lược như H-20 cũng đang trong quá trình khắc phục khó khăn về kỹ thuật in 3D các linh kiện kim loại kết cấu lớn.
Tập đoàn COMAC cùng Đại học Bách khoa Tây Bắc, Công ty Hàng không Tây An, Viện Thiết kế Máy bay số 1 cùng Giáo sư Vương Minh từ Đại học Hàng không Vũ trụ Bắc Kinh đã cùng góp vốn thành lập một công ty công nghệ chế tạo bồi đắp, chuyên thực hiện ứng dụng công nghiệp hóa cho công nghệ chế tạo bồi đắp, hay còn gọi là in 3D.
Các linh kiện chế tạo bồi đắp cho máy bay hành khách thân rộng C929 chính là sản phẩm do Công ty Công nghệ Chế tạo bồi đắp Hi An Thái Đặc đảm nhận.
Công nghệ in 3D kim loại đã giải quyết được vấn đề thiết kế bị giới hạn bởi công nghệ sản xuất. Những linh kiện mà phương pháp gia công truyền thống không thể chế tạo được, giờ đây đều có thể hiện thực hóa nhờ công nghệ in 3D.
Hiện nay, trên thế giới đã hình thành một nhận thức chung rằng công nghệ in 3D sẽ thúc đẩy một cuộc cách mạng công nghiệp, giống như cách mà máy hơi nước đã khởi đầu cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất.
Ngoài việc in các linh kiện kim loại, phạm vi ứng dụng của in 3D vô cùng rộng lớn. Trong y học, công nghệ này có thể chế tạo ra nhiều thiết bị hỗ trợ như chân tay giả, răng giả, thậm chí còn có những ứng dụng đột phá hơn như in tế bào sinh học, trực tiếp tạo ra trái tim nhân tạo.
Trong ngành sản xuất ô tô cũng vậy, tương tự như lĩnh vực hàng không, công nghệ in 3D có thể được dùng để chế tạo linh kiện. Thậm chí có người còn muốn in ra cả một chiếc xe hoàn chỉnh. Tất nhiên, ý tưởng này vẫn còn hơi khoa trương và ít nhất trong vài năm tới chưa thể thực hiện được.
Tương tự, đã có người bắt đầu ứng dụng công nghệ in 3D vào ngành xây dựng. Trong tương lai, có thể sẽ xuất hiện những ngôi nhà in 3D, hoặc tận dụng công nghệ này để in sẵn các cấu kiện kiến trúc, sau đó lắp ráp lại với nhau như trò chơi xếp hình.
Vì Lâm Bằng cực kỳ am hiểu về công nghệ in 3D, lãnh đạo liền chuyển hướng sang hỏi anh: "Tổng sư Lâm, việc ứng dụng công nghệ in 3D trên dòng máy bay chở khách thân rộng C929 mang lại hiệu quả cụ thể ra sao?"
Lâm Bằng đáp: "Thưa lãnh đạo, tôi xin được báo cáo như sau. Sau khi áp dụng công nghệ in 3D vào quy trình sản xuất C929, so với công nghệ chế tạo truyền thống, trọng lượng linh kiện đã giảm hơn 50%. Nhờ đó, tổng trọng lượng kết cấu khung thân máy bay C929 giảm được 1.520 kg. Tuy con số này nhìn qua có vẻ không lớn, nhưng trong ngành hàng không, việc giảm được dù chỉ một kilôgam cũng vô cùng khó khăn. Với mức giảm đáng kể này, chúng ta đã tạo ra ưu thế cạnh tranh vượt trội so với Boeing 787 và Airbus A350. Dù tỷ lệ ứng dụng vật liệu composite của chúng ta có phần thấp hơn họ, nhưng xét về tổng thể, khả năng kiểm soát trọng lượng khung thân của C929 vẫn ưu việt hơn hẳn."
Lãnh đạo cười nói: "Tốt lắm! Nếu vậy, khi áp dụng công nghệ in 3D thay thế phương pháp gia công truyền thống lên các dòng máy bay quân sự, chúng ta không chỉ đảm bảo được cường độ thiết kế của khung thân mà còn giảm đáng kể trọng lượng bản thân. Như vậy, các kỹ sư thiết kế sẽ không còn phải hy sinh hiệu suất bay hay cắt giảm tải trọng vũ khí chỉ để tối ưu hóa trọng lượng nữa."
Tiếp đó, Tổng kỹ sư của Trung tâm Tổng lắp ráp là Vương Yến đã báo cáo với lãnh đạo về kế hoạch lắp ráp tổng thể chiếc nguyên mẫu đầu tiên của C929. Theo đó, khung thân máy bay sẽ hoàn thành kết nối vào giữa năm nay, đến tháng 6 năm 2013 sẽ hoàn tất lắp ráp và xuất xưởng, đồng thời phải thực hiện chuyến bay thử nghiệm đầu tiên trước khi kết thúc năm.
Sau khi tham quan dây chuyền lắp ráp tổng thể, đoàn lãnh đạo tiếp tục di chuyển đến phân xưởng vật liệu composite. Tại đây, các vị lãnh đạo cũng tỏ ra vô cùng hứng thú, vừa tham quan vừa đặt ra nhiều câu hỏi về tình hình sản xuất.
Ở một diễn biến khác, công tác đánh giá thiết kế cho máy bay C929 cũng đang được tiến hành. Các chuyên gia thẩm định làm việc vô cùng nghiêm túc, không bỏ sót bất kỳ chi tiết nào và liên tục chất vấn đội ngũ nghiên cứu phát triển dự án C929 ngay khi phát hiện vấn đề.
Khi chứng kiến khả năng kiểm soát trọng lượng khung thân của C929 đạt kết quả ấn tượng — thậm chí giảm hơn một tấn so với thiết kế ban đầu — và việc ứng dụng hơn hai mươi linh kiện chế tạo bồi đắp, các chuyên gia đều vô cùng phấn khích. Đây chính là công nghệ tiên tiến hơn cả những gì Airbus hay Boeing đang sở hữu!
Chiếc máy bay thương mại đầu tiên trên thế giới ứng dụng công nghệ in 3D đã ra đời tại Trung Quốc! Đó chính là dòng máy bay chở khách thân rộng C929. Đây là một thành tựu phi thường. Trước kia, ngành công nghiệp hàng không Trung Quốc luôn phải chạy theo người khác, nhưng giờ đây, cuối cùng đã đến lúc để người khác phải chạy theo chúng ta.