咱们国家自己造的第一款3D打印涡喷发动机,前段时间搞了个飞行试验,算是有了大突破。 那天在西北那块儿天高地远的地儿,一架机翼跨度1米的无人机腾地飞起来了。飞机上面装的就是这个新发动机,整整飞了30分钟都没出岔子,最后稳稳当当落下来。 在那次试验里,发动机跑到6000米的高空,速度还冲到了0.75马赫这么快,所有运行数据都和设计书对得上,机体结构也没坏。 这玩意儿最大的特别之处是咋造出来的——关键零件全是用3D打印这种技术一次性打印成型的。中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所的头儿米栋说了,这架发动机试飞成功,不光证明了它在天上靠得住,还把国内在这方面的空白给填上了。 把3D打印用在造飞机的发动机上,可不像给小孩玩具建模那么简单。研究所里的专家文长龙讲,航空发动机是工业领域里的宝贝疙瘩,要想造出它,就得跨过从普通做东西到极限制造这么大的坎儿。 以前老办法是对高温合金的毛坯料猛下料削掉好多材料,费料不说还浪费钱;现在3D打印是堆积料,材料利用率能飙到90%以上。 这技术不光省料子,更厉害的是设计上更自由。文长龙解释说,3D打印能做出那种传统方法做不了的迷宫似的冷却管道、奇形怪状的内腔结构,还有能承重的一体化部件。这样一来散热就好了,飞机也更轻了。 还有个好处是不用把生产线大拆大卸就能换产品型号。特别适合那种需要小批量但又很高性能的特种飞机搞研发。用这种法子能把研发的时间给省出来30%。 不过搞创新哪有那么容易?结构强度部的钱正明直说,一体化成型少了好多组装的步骤是好事,但也让零部件之间没法像以前那样靠摩擦减震了,一开始样机老震动超标。 科研团队后来想了个新招:把多学科拓扑优化设计和3D打印合在一块儿用。通过计算机模拟来指导设计,材料、结构、工艺一块儿攻关,最后把振动控制这个难关给啃下来了。 经过好几轮优化后,这个发动机的优势就出来了:零件少了一大半(约60%),推重比上去了,烧油也少了,组装时出岔子的地方也没了。 现在这发动机已经有本事装在中型的侦察机或者巡逻机上了。 这次飞行试验成功是我国航空制造业转向数字智能的一个重要标志。 它不光证明了3D打印在造高性能发动机上是靠谱的,也说明咱们国家能通过新技术路子去解决以前造不出的难题。 以后随着规模化应用研究的铺开,这项技术很有可能变成发动机制造变革的新动力源。 咱们中国高端装备想要自主创新发展就得靠这种强劲的动力推着走。