波音3D打印支奴干的关键部件飞上天空

2021-08-13 10:04啸云3D打印
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航空航天制造商波音公司在国防领域取得了进展,首次在一架 "支奴干 "直升机上对3D打印的飞行关键部件进行了飞行测试。

作为T408发动机演示的一部分,飞行测试看到 "支奴干 "带着由波音公司(该飞机背后的OEM)3D打印的铝制齿轮箱外壳进行飞行。据报道,这是旋翼机带着这样的部件飞行的第一个例子,为 "支奴干 "的其他3D打印技术的发展铺平了道路。

波音公司的首席驱动系统工程师托德-哈德说:"据我们所知,这是第一次在这样的飞行关键部件上使用增材制造。我们在波音公司过去几年所做的大量工作的基础上,实现了我们有一个可重复的过程,满足了一个适合飞行的部件的所有质量要求。就灵活性而言,它只是为我们能做的事情开辟了一个可能性的世界。"

波音3D打印支奴干的关键部件飞上天空
波音CH-47 "支奴干"。图片来自英国国防部

CH-47支奴干

波音CH-47 "支努干 "的首次飞行可追溯到60年代初,是一种双引擎、串联旋翼的重型直升机。时至今日,该旋翼机是西方最重的起重直升机之一,被用于空中突击任务、部队和弹药投放以及食品和水运输。奇努克的单位成本为令人瞠目结舌的3500万美元,其最高速度为302公里/小时。

作为一个制造商,波音公司对其产品的持续投资感到自豪。特别是新的T408发动机演示,旨在展示 "支奴干 "如何利用一套新的发动机,其马力比目前的设置多50%。飞行试验成功的关键是3D打印的铝制齿轮箱外壳,它被证明能够承受旋翼机飞行的高压力。

Harder补充说:"支奴干仍然是一个创新的平台。我们正在研究新的制造技术和其他领域,以使我们进入下一个50年的飞行,并表明我们正在朝着这个方向前进。在 "支奴干 "平台内有很多能力,在未来对我们的客户是有价值的"。

波音3D打印支奴干的关键部件飞上天空
3D打印的铝制齿轮箱外壳。照片来自波音公司

交付时间、成本和零件性能

那么,为什么首先要选择3D打印呢?像国防部门这样的重工业因其较长的交货时间而臭名昭著,这可能使备件采购成为军方的油漆点,特别是如果有关的部件现在已经过时了。通过在内部使用3D打印技术进行终端生产,波音公司能够消除与传统制造相关的漫长交货时间,同时确保将齿轮箱外壳的成本降到最低。

增材制造所赋予的设计自由度也是值得一提的,因为减少不必要的部件重量对于像 "支奴干 "这样的重型运输工具是至关重要的。通过优化增材制造的齿轮箱外壳,波音公司的工程师们能够生产出更高性能的部件,更适合于用途。

"AM允许在设计中发挥传统方法无法实现的创造力,并被用于优化更好的航空航天产品的设计,"波音增材制造副总裁Melissa Orme解释说。"我们正在不断寻找机会,在这些机会中,我们可以采用增材制造技术,通过精简车辆,减轻其重量,并提供更多的耐用性来提高产品性能。"

波音3D打印支奴干的关键部件飞上天空
波音公司最近的T408发动机演示。图片来自波音公司

仅在过去的一年里,在国防和更广泛的航空航天领域,已经有几个3D打印飞行部件的里程碑。航空航天公司霍尼韦尔航空航天公司获得了联邦航空管理局(FAA)对其首个3D打印飞行关键发动机部件的认证。该部件--4/5号轴承座--是达索猎鹰20G海上巡逻机上的ATF3-6涡轮风扇发动机的一个关键结构部件。

在其他地方,乔治亚州特伦顿市戴德县中学的学生最近使用他们学校的FDM 3D打印机为国际空间站生产可飞行的部件。这些部件是在工业级Stratasys Fortus 450mc上打印的,使用的是高性能的ULTEM长丝,这种材料的特点是强度高、耐燃、介电稳定性好。


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