英國皇家空軍在現(xiàn)役臺風(fēng)戰(zhàn)斗機上安裝首個金屬 3D 打印部件

2025年8月11日，南極熊獲悉，英國皇家空軍已在一架現(xiàn)役的“臺風(fēng)”戰(zhàn)斗機上安裝了首個自主研發(fā)的3D打印部件。這項由英國皇家空軍科寧斯比基地工程師完成的成果，代表著飛機維護、維修和戰(zhàn)備狀態(tài)的轉(zhuǎn)折點。打印部件是連接戰(zhàn)斗機武器系統(tǒng)和機翼的掛架組件的臨時替換部件，采用Wayland的EBM系統(tǒng)進行3D打印，并于2022年安裝，從而減少了通常因采購和安裝替換部件而導(dǎo)致的停機時間。

△圖中所示為首個3D打印部件在臺風(fēng)戰(zhàn)機上的安裝情況。防偏航插塞維修件已安裝在臺風(fēng)ZK309戰(zhàn)機上。

3D打印部件由希爾達·B·休伊特創(chuàng)新中心第71檢查與維修中隊的專家生產(chǎn)，該中隊以修復(fù)英國固定翼軍用飛機受損結(jié)構(gòu)而聞名，并在全球范圍內(nèi)提供專業(yè)的檢查服務(wù)。部件制造完成后，由第29中隊的工程師進行安裝。整個過程展示了一種新的快速響應(yīng)維修模式，受損部件的掃描、復(fù)制和安裝時間僅為傳統(tǒng)供應(yīng)鏈更換所需時間的一小部分。

△英國皇家空軍工程的未來始于第 71 檢查與維修 (IR) 中隊創(chuàng)建的希爾達·B·休利特創(chuàng)新中心。新中心配備了世界領(lǐng)先的 3D 打印和掃描設(shè)備，它的啟用標志著英國皇家空軍邁出了進軍先進零部件制造領(lǐng)域的第一步。3D 打印，正式名稱為增材制造，是通過數(shù)字 3D 模型逐層構(gòu)建三維物體的技術(shù)。第 71 (IR) 中隊引入的增材制造是英國皇家空軍的一項全新能力。它最終將突破英國皇家空軍按需設(shè)計和生產(chǎn)自身飛機零配件的能力。項目由時任第 71 (IR) 中隊指揮官的中隊長菲爾·海沃德于 2020 年發(fā)起�？哲妳⒅\長邁克·威格斯頓爵士正式為中心揭幕。邁克爵士指出“成功有很多因素”，并贊揚了第 71（IR）中隊、英國皇家空軍快速能力辦公室和 ASTRA 項目的共同努力，使眾所周知的“沃霍爾項目”成為現(xiàn)實。

更為這一里程碑意義的是，英國皇家空軍已確認部件采用Wayland Additive 的 Calibur3 系統(tǒng)制造。Calibur3 采用公司專有 NeuBeam 電子束熔化技術(shù)，可生產(chǎn)完全致密、無應(yīng)力的鈦合金部件，這些部件不會開裂，也無需進一步熱處理來消除應(yīng)力或增強機械性能。這意味著英國皇家空軍現(xiàn)在能夠在現(xiàn)場生產(chǎn)高強度、航空級金屬部件，而無需冗長而復(fù)雜的后處理步驟。

第29中隊高級工程官、中隊長約翰·默瑟強調(diào)了這一研發(fā)成果的戰(zhàn)略價值。他解釋說，雖然3D打印部件并非永久性解決方案，但它展示了英國皇家空軍如何能夠確保飛機在不因供應(yīng)短缺而延誤的情況下繼續(xù)飛行。如果一架飛機停飛等待備件，工程師現(xiàn)在可以自行設(shè)計和生產(chǎn)一個臨時但功能齊全的部件，確保飛機的作戰(zhàn)可用性和任務(wù)準備就緒狀態(tài)。

△圖中所示為首個3D打印部件在臺風(fēng)戰(zhàn)機上的安裝情況。防偏航插塞維修件已安裝在臺風(fēng)ZK309戰(zhàn)機上。

此次維修過程彰顯了英國皇家空軍的協(xié)作精神。工程師首先對受損部件進行精確掃描，然后將數(shù)據(jù)與原制造商和第71中隊的設(shè)計團隊共享。制造商專注于制造永久性替換部件，而第71中隊則著手設(shè)計和打印臨時解決方案，并將其安裝到飛機上。這一工作流程確保了臨時部件的安全性、準確性和完全兼容性，同時避免了不必要的延誤。

英國皇家空軍科寧斯比基地航空聯(lián)隊工程指揮官、中校杰瑪·朗斯代爾對這一成就及其團隊的技術(shù)專長表示贊賞，并指出生產(chǎn)此類部件的能力為以前所未有的速度維護飛機提供了巨大的潛力。她對第71中隊團隊的卓越技能和協(xié)作精神表示贊賞，正是他們的出色表現(xiàn)和團隊協(xié)作，才成就了這一里程碑。

△支援主任、空軍中將 S Harris CBE 訪問英國皇家空軍康寧斯比基地。圖中是 AVM Harris 參觀 TSF 2 機庫。

在此背景下，Wayland Additive 的 Calibur3 的使用標志著金屬3D打印技術(shù)在航空航天和國防領(lǐng)域獲得高度認可。它能夠為現(xiàn)役飛機提供高質(zhì)量的鈦合金部件，這強烈表明增材制造技術(shù)已準備好在關(guān)鍵的國防應(yīng)用中發(fā)揮更大作用。潛在效益十分顯著：降低維護成本、縮短維修周轉(zhuǎn)時間，并提高英國皇家空軍機隊的可用性。

首次成功安裝為整個空軍部隊更廣泛的應(yīng)用打開了大門。在不久的將來，3D打印不僅可以讓各中隊制造臨時修復(fù)部件，還可以制造經(jīng)過認證的永久性部件，同時保持嚴格的安全和性能標準。