3D打印零件失效致轻型飞机坠毁,英国民航调查敲响安全警钟
2025年3月18日,一架注册号为 G-BYLZ 的 Cozy Mk IV 轻型飞机在 Gloucestershire Airport(Staverton)附近坠毁。事发前,飞机刚完成一段平稳的本地飞行。机上仅有飞行员一人,事故中受轻伤,已被送往医院。飞机完全损毁,并撞坏了机场仪表着陆系统(ILS)的航向台设备。

△事故发生后的G-BYLZ
据 Air Accidents Investigation Branch(AAIB)报告,当飞机准备降落09号跑道、处于最后进近阶段时,事故发生了。飞行员在约500英尺高度决定复飞,随即推油门增加动力。但引擎未如预期响应,反而彻底失去推力。由于高度过低、前方又有障碍物,飞机勉强越过一条道路和机场边界的一排灌木,最终在跑道前接地,撞上着陆辅助设施。
引擎失灵根源:3D打印进气弯管软化塌陷
残骸检查显示,引擎动力中断的直接原因是连接燃油控制器的一个3D打印塑料进气弯管在进近过程中受热软化并塌陷,严重阻碍了空气流入引擎。调查确认,此弯管为3D打印部件,是在此前一次燃油系统改装中加装的。尽管整个改装方案已于2022年获得 Light Aircraft Association(LAA)批准,并累计飞行37小时,但这个弯管本身并未包含在提交审批的技术文件中。因此,其材料性能与适用性从未经过独立评估。
零件使用的是碳纤维增强ABS塑料,耐温性优于原设计图纸指定的环氧树脂。然而事故后的测试结果恰恰相反,此材料在约53°C时就开始软化,远低于该位置实际运行所需的耐热水平。此外,调查人员指出,该3D打印件缺少原设计中的关键结构加强特征,无法在高温环境下维持形状稳定性。
AAIB在结论中明确表示:引擎失灵是由于使用了“不合适的材料”制造3D打印进气弯管,导致其受热塌陷,最终迫使飞机紧急着陆并撞击机场设施。

△进气弯管坍塌
行业回应:加强3D打印部件监管
事故发生后,LAA宣布将向其检查员发布专项警示,提醒关注3D打印零件的使用情况,并计划在未来的“飞行许可”续期审核中引用相关指导原则,强化对非原厂改装件的审查。
随着增材制造技术深入航空航天等安全关键领域,不能仅凭假设或经验判断零件可靠性。严格的认证流程与独立验证,已成为确保3D打印部件在真实工况下安全运行的核心保障。
全球范围内,相关规范早已启动建设。例如,负责管理 Nadcap 认证体系的 Performance Review Institute(PRI)已将增材制造纳入审计框架,明确要求:
•材料全程可追溯
•设备与工艺需通过资格认证
•工作人员必须接受专业培训
•后处理环节受控
•热处理过程有监督机制
在印度,Defence Research and Development Organisation(DRDO)下属的 Centre for Military Airworthiness and Certification(CEMILAC)也建立了针对3D打印部件的结构化认证路径。初期聚焦非关键零件,逐步扩展至更高安全等级的应用场景,体现“循序渐进、验证先行”的原则。
总结
这起发生在Gloucestershire Airport的坠机事件,暴露了在航空领域随意使用未经认证3D打印部件的巨大风险。一个看似微小的进气弯管,因材料选择错误、设计简化、缺乏监管,最终导致引擎失效、飞机损毁、机场设施受损。
事故提醒所有人:在安全关键系统中,“能打印”不等于“能飞行”。无论是个人爱好者还是专业制造商,只要涉及航空器改装,就必须遵循严格的工程验证与适航认证流程。未来,随着3D打印在航空航天应用加深,建立透明、可追溯、标准化的监管体系,将成为行业健康发展的基石。
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