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世界第四大军工厂采用3D打印技术制造B-21“突袭者”隐身轰炸机

时间:2022-12-06 10:49 来源:中国3D打印网 作者:admin 阅读:
       加利福尼亚当地时间2022年12月2日,世界第四大军工厂诺斯洛普·格鲁门公司(Northrop Grumman)和美国空军首次公开展示B-21“突袭者”隐身战略轰炸机。该战机是全领域先进数字制造技术的奇迹,成为一种可见和灵活的核三位一体威慑力量。它专为为美国空军设计,以满足该国未来对复杂任务的需求。

△B-21的揭幕仪式在诺斯罗普格鲁曼公司的帕姆代尔工厂举行

       众所周知,诺斯罗普格鲁曼公司已将3D打印技术列为关键支持技术的首位。它是公司先进制造战略的核心,该公司在3D打印领域的投资逐年持续增长,仅从外部供应商处采购的零件就超过7000万美元(约4.87亿人民币)。
B-21计划属于超级机密项目。自2015年授予合同以来,诺斯罗普格鲁曼公司组建了一支全国性的团队来设计、测试和建造这种世界上最先进的轰炸机之一。据悉,B-21是该公司采用开创性的数字工程和先进制造技术的工业产物。

△诺斯罗普格鲁曼公司3D打印制造研究员Eric Barnes

关于在3D打印技术上的持续投入

      不久前,诺斯罗普格鲁曼公司3D打印制造研究员Eric Barnes表示:“自2005年以来,我们的航空平台一直在使用3D打印零部件。我们的飞行器上总共有大约5000个3D打印部件。”在公司任职32年期间,Barnes领导了多种航空航天飞行器上聚合物和金属3D打印制造的开发、实施和战略,运用了超过36年的材料、工艺和制造研发、实施、设计和生产支持方面的经验,特别是航空航天应用复合材料结构方面的专业知识。
      B-21开发目的,旨在为美国空军提供远程、高生存能力和任务有效载荷的灵活性。为了做到这一点,该飞机必须具备良好的“隐身”性能,必须能够穿透世界上任何地方最坚固的防御系统以进行精确打击。诺斯罗普格鲁曼公司表示,这些先进的隐身能力是通过该公司先进的制造技术实现的,因为他们不断推进技术进步,采用新的制造技术和材料来确保B-21能够击败它将面临的反介入和区域拒止系统。
       该公司表示,先进制造涉及为满足特定目标而设计的材料。例如,在某些情况下,您可能需要耐用的材料,而在其他情况下,您可能会优先考虑灵活性。在航空航天领域,工程师根据许多因素评估材料,例如处理极端温度和静电放电的能力。

△六架B-21在加利福尼亚州帕姆代尔的工厂处于最后的组装和测试阶段

B-21运用多材料3D打印等技术手段?
       Barnes进一步解释“我们在我们的产品中使用五种不同的3D打印材料,在考虑加工时会更多。”他补充道,他们正在调查尚未公布的其它材料。这些材料包括ESD PEKK,计划通过HexAM 3D打印,这是一种在EOS机器上改进的SLS技术,由Hexcel提供。ESD PEKK能够使用不连续的碳纤维生产耗电部件,这在不能将静电消散到地面的飞机中特别有用。
      工程师根据他们的设计要求拥有多种选择。Barnes说:“材料的选择取决于要求和成本效益。对于许多应用来说,聚合物是一种具有成本效益的选择,但在超音速飞机等温度超过300华氏度的情况下,钛等金属通常是正确的选择。“
       先进制造的另一个重要方面是数字组件。B-21被认为是“数字轰炸机”。为了构建它,诺斯罗普格鲁曼公司使用了先进的智能软件、先进的制造技术和数字工程工具来帮助该飞机的研发速度。目前,共有六架B-21在加利福尼亚州帕姆代尔的工厂处于最后组装和测试阶段。
      总结:该公司从3D打印火箭发动机到使用先进材料生产飞机零件,已在增材制造领域投资超过7000万美元,目前该公司的航空平台中集成了约5000多个3D打印零件,全部由中小型供应商和合作伙伴生产。同时,该公司目前还与多所大学和学院合作。

(责任编辑:admin)

weixin
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