航空航天應用爆發！BAE利用3D打印制造新型TEMPEST戰斗機原型
時間：2024-07-27 12:59 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2024年7月26日，英國航空航天公司BAE
系統公司正在生產超音速演示機以支持全球作戰航空計劃(GCAP)。
這架有人駕駛的飛機原型機將用于測試一系列新技術，包括隱身兼容功能。這些測試將成為 40 年來英國首架空中作戰演示機，將支持
Tempest下一代戰斗機的開發。
GCAP 于 2022 年啟動，將日本的 FX 項目與英國和意大利的Team Tempest項目結合起來。該項目旨在到 2035 年生產出第六代超音速戰斗機。BAE 與意大利國防承包商Leonardo和日本制造商三菱重工共同領導該項目。
這家英國國防公司正在利用增材制造技術生產演示機的主要結構部件，其中大部分都在英國制造。BAESystems 的 Tempest 負責人 PaulWilde 表示：“現在飛機上的某些部件除了使用增材制造工藝外，沒有其他方法可以制造。”據悉，3D打印在Tempest飛機的研發和制造中發揮著關鍵作用。BAE此前聲稱，Tempest飛機30%的部件將采用3D打印。
該公司還公布了 GCAP 戰斗機的最新設計，本周在范堡羅國際航空展上展示了一架實物大小的 Tempest 復制品。該模型采用了新的設計特點，包括比以前的概念機翼展更大。據報道，這將改善飛機的空氣動力學性能。
△范堡羅國際航空展上的 BAE 系統 Tempest 模型。照片來自 BAE 系統
BAE 3D 打印第六代戰斗機
BAE 官員報告稱，該驗證機于 5 月通過了關鍵設計評審 (CDR)。目前，飛機原型機重量的一半已經制造或組裝完畢，前部中央、后部和機翼部分正在建造中。結構部件正在使用增材制造工藝生產，包括工業 3D 打印和熱等靜壓(HIP)。
HIP 在高溫高壓下將鈦粉壓制在一起，生產出金屬部件。這最大限度地減少了浪費，并大大縮短了鍛造相關的交貨時間。據 BAE 稱，項目工程師在生產結構部件時還利用了增材制造設計 (DfAM)。
增材制造節省的時間很可能在縮短“暴風”戰斗機的開發時間方面發揮關鍵作用。該飛機將在簽署三邊協議后僅 12 年交付。這大約是生產上一代歐洲戰斗機“臺風”所用時間的一半。
據英國《金融時報》報道，BAE 正在使用 3D 打印模具，用于制造 Tempest 的碳纖維部件。這些“模具工具”傳統上由鋼制成，使用傳統制造方法通常需要 26 周才能生產出來。使用增材制造，BAE 可以在短短三周內制造出完整的工具。
△超音速演示機的一半重量目前都處于制造或組裝階段。圖片來自 BAE 系統公司。
通過打造“暴風”戰斗機，GCAP 力圖打造出世界上最先進、互操作性最強、適應性最強、聯網能力最強的戰斗機之一。該戰斗機將配備智能武器系統、軟件驅動的交互式駕駛艙和集成傳感器。據報道，下一代雷達將提供比現有系統多 10,000 倍的數據。
BAE公司稱，“暴風”還將成為自1958年布萊克本“海盜”以來，第一架配備“集成有效載荷艙”的英國制造的戰術戰斗機。此外，這款超音速戰斗機有望成為第一個采用金字塔航空電子設計架構的飛行平臺，從而提高其適應性。BAE
的演示器將為未來作戰空中系統的關鍵技術、方法和工具提供證據。
在蘭開夏郡沃頓，來自 BAE 系統公司、勞斯萊斯公司和英國皇家空軍(RAF)的試飛員已經在演示機的飛行模擬器上度過了超過 215 個小時。雖然 Tempest 演示機是英國自主研發的，但從中吸取的經驗教訓將反饋到三國 GCAP 計劃中。
日本已經試飛了其未來戰斗機演示機三菱 X-2，該機于 2016 年首次試飛。根據目前的計劃，BAE 的演示機預計將在未來三年內試飛。
△2024年范堡羅國際航展上亮相的下一代戰斗機新概念模型的 CGI。圖片來自 BAE 系統公司。
3D打印戰斗機
西方國家正通過采用增材制造技術生產戰斗機，以期在日益緊張的地緣政治環境中占據優勢。然而，俄羅斯和中國也采用 3D 打印技術來提高其軍用飛機的生產能力。
俄羅斯軍方此前曾使用3D 打印技術升級米格 31 戰斗機。升級由UEC-Perm Motors和國有企業Rostec集團的子公司 UEC-Star進行，顯著提高了攔截機的發動機性能。
據報道，UEC-Perm Motors 和 UEC-Star 的工程師用 3D 打印技術打印了米格
D-30F6
發動機的零部件，使其性能達到了“新的質量水平”。據報道，額外的研發使生產“本土發動機”成為可能，這些發動機的性能“好得多”。在此之前，Rostec
獲得了俄羅斯工業和貿易部的許可，可以批量生產 3D 打印航空零部件。此前，俄羅斯政府支持對增材制造的飛機發動機進行了成功測試。
另外，據報道，國內沈陽飛機工業公司（SAC）已在戰斗機生產中廣泛使用3D打印。據悉，增材制造技術可使飛機部件組件更輕、更耐用。
2022年，沈陽飛機工業公司工藝研究所李曉丹博士對中央電視臺說：“前不久首飛的新型飛機上，大量采用了3D打印部件。我們在工程層面上大規模應用3D打印技術在飛機上，處于世界領先地位。”
△沈飛的沈陽 FC-31 隱形戰斗機。照片來自《南華早報》。
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