六代机,蒙皮,专利奖

科技   2024-12-28 00:01   北京  

作者:黄莺



这两天,一南一北“六代机”的视频,又兴奋了我的国。

去年两会期间,歼20的总设计师杨伟在接受央视采访时提到了六代机的标准,包括智能蒙皮,高超音速,高感知态势,高隐身性,可变型等。

对于智能蒙皮,有人认为是蒙皮最好能自动修复。当然要适应六代机2.9马赫到3.9马赫的速度,需要配置超强蒙皮,因此就需要具有全新材料的高端坚硬耐热外蒙皮。

值得注意的是,在刚刚宣布的第25届中国专利奖预获奖名单中,一件蒙皮专利就赫然在列。申请人是上海拓璞数控科技股份有限公司(简称“上海拓璞”)和上海交通大学,奖项类别是优秀奖

虽然还不能确认六代机中是否有用到了该公司的技术,但是从上海拓璞和上海交大目前在国内蒙皮技术的实力来看,确实是无出其右者。已经成为中国突破西方关键技术封锁的代表型企业。

正如上海拓璞官网中介绍的那样,目前双五轴镜像铣技术是航空蒙皮加工的最新一代技术,具有加工效率更高、加工质量更优、综合应用成本更低、智能化程度更高的特点。国际上仅法国Dufieux公司西班牙M.Torres公司拥有镜像铣产品,其中,法国Dufieux公司的镜像铣产品优越性已被空客公司使用验证,目前空客公司已经大规模使用镜像铣工艺并逐步淘汰化铣工艺,所有空客前机身和客舱部分100%采用镜像铣生产,但进口价格昂贵,单台价格高达1亿元。西班牙M.Torres公司蒙皮铣削设备只能在线装夹蒙皮零件,在装夹上消耗的时间是加工过程的数倍,同时为了避免排架和蒙皮镜像铣机床后面的顶撑装置发生干涉碰撞,必须将整张蒙皮分区域分工步加工,在机装夹和分步加工制约了整体的生产效率。

西班牙M.Torres公司镜像铣削设备

而上海拓璞经过多年自主研发,突破了航空航天大型曲面蒙皮/箱底的双五轴镜像铣削技术,成为国内唯一自主掌握镜像铣技术的企业

说了这么多,那么什么是蒙皮?为何成为飞机的关键技术?我国为什么过去在蒙皮上被卡脖子?

飞机蒙皮是指包围在飞机骨架结构外且用粘接剂或铆钉固定于骨架上,形成飞机气动力外形的维形构件。早期低速飞机的蒙皮是布质的。目前,常规飞机的蒙皮材料主要采用高强铝、镁合金,某些高性能飞机采用钛合金或复合材料。

根据上海拓璞的介绍,蒙皮是决定飞机疲劳寿命主承载的钣金件,占机身面积的80%,整机重量的21%。金属大型蒙皮在保证结构强度和光滑耐腐蚀的安全性条件下,追求极薄壁厚,以提升飞行器的有效载荷,提高飞行器的运营经济性。蒙皮尺寸大(C919机身蒙皮尺寸达6米×2米)、厚度薄(最小壁厚1.2mm)、形面不贴模(贴模间隙大于1mm)的弱刚性易变形不规则特点,导致其壁厚精度(±0.1mm)、孔位置精度±0.3mm和铣边精度(±0.5mm)难以控制,是国际公认的制造技术难题

国产大飞机蒙皮加工
2017年7月工信部网站显示,拓璞数控开发出世界首台三头并行镜像铣削装备——筒段整体镜像铣削装备,填补了国内镜像铣削技术空白,因此也成为继法国杜菲工业公司(Dufieux Industrie)、西班牙M.Torres公司之后又一家掌握该技术的企业。其“航天大型复杂结构件的特种成套制造装备及工艺”和“关键技术与装备”还获得了国务院2016和2018年的两次国家科学技术进步二等奖。
而由上海交通大学、上海拓璞数控科技股份有限公司、上海飞机制造有限公司、上海航天设备制造总厂有限公司、天津航天长征火箭制造有限公司、成都飞机工业(集团)有限责任公司共同完成的“航空航天大型曲面蒙皮/箱底双五轴镜像铣削技术与装备”项目,也获得2022年度上海市技术发明奖特等奖。
也正是因为这项技术如此关键,导致上海拓璞在2019年开始启动科创板IPO时,立刻遭遇到法国杜菲工业公司(Dufieux Industrie)的专利起诉,这也成为科创板开板以来第一起遭遇国外专利狙击的案例
2019年12月,杜菲公司在上海知识产权法院起诉上海拓璞,指控其侵犯杜菲公司的一件中国专利ZL200480038387.4,并主张 2,656.82 万元经济损失以及为制止侵权行为的合理费用80万元,合计2736.82万元。

在法国杜菲起诉上海拓璞专利侵权后,上海拓璞积极应诉,向国家知识产权局提出涉诉专利无效宣告的申请。最终在2020年8月5日,国家知识产权局宣告法国杜菲涉诉的发明专利权全部无效。基于这个专利无效的判决,上海知识产权法院在9月2日驳回了法国杜菲的所有诉讼请求。

可以说,在中国突破西方技术的道路上,从来就没有一帆风顺。

所以,类似蒙皮这种航空航天发展关键的技术,也许在专利的运用和转化上,只有相对狭窄的市场应用,但确实是中国自立自强的关键。

也许,六代机传说中的军用蒙皮技术和上海拓璞也没啥关系。但是作为国内从事这一技术开发为数不多的企业,尤其是上海交通大学在技术转化方面与上海拓璞的紧密关系,包括公司9名董事中,超过一半来自上海交通大学,都能看到这还是一个典型的高校技术产业化的正面案例。

然而,从此次该项目的获奖推荐途径来看,在上海市知识产权局推荐的85个项目中,该项目位于推荐种类最多的(40项)的“院士推荐”一栏,其实并不显眼。

但是从真正了解这一专利技术背后的故事来看,真心应该推荐获得更高等级的金奖或银奖。

上海市知识产权局推荐名单节选

扫码加入知识产权精英社区


企业专利观察
创新、知识产权、反垄断
 最新文章