世界第四大軍工廠采用3D打印技術(shù)制造B-21“突襲者”隱身轟炸機(jī)

南極熊獲悉，加利福尼亞當(dāng)?shù)貢r(shí)間2022年12月2日,，世界第四大軍工廠諾斯洛普·格魯門(mén)公司(Northrop Grumman)和美國(guó)空軍首次公開(kāi)展示B-21“突襲者”隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī),。該戰(zhàn)機(jī)是全領(lǐng)域先進(jìn)數(shù)字制造技術(shù)的奇跡,，成為一種可見(jiàn)和靈活的核三位一體威懾力量,。它專(zhuān)為為美國(guó)空軍設(shè)計(jì)，以滿足該國(guó)未來(lái)對(duì)復(fù)雜任務(wù)的需求,。

△B-21的揭幕儀式在諾斯羅普格魯曼公司的帕姆代爾工廠舉行

眾所周知,，諾斯羅普格魯曼公司已將3D打印技術(shù)列為關(guān)鍵支持技術(shù)的首位。它是公司先進(jìn)制造戰(zhàn)略的核心,，該公司在3D打印領(lǐng)域的投資逐年持續(xù)增長(zhǎng),，僅從外部供應(yīng)商處采購(gòu)的零件就超過(guò)7000萬(wàn)美元（約4.87億人民幣）。

B-21計(jì)劃屬于超級(jí)機(jī)密項(xiàng)目,。自2015年授予合同以來(lái),，諾斯羅普格魯曼公司組建了一支全國(guó)性的團(tuán)隊(duì)來(lái)設(shè)計(jì)、測(cè)試和建造這種世界上最先進(jìn)的轟炸機(jī)之一,。據(jù)悉,，B-21是該公司采用開(kāi)創(chuàng)性的數(shù)字工程和先進(jìn)制造技術(shù)的工業(yè)產(chǎn)物。

△諾斯羅普格魯曼公司3D打印制造研究員Eric Barnes

關(guān)于在3D打印技術(shù)上的持續(xù)投入
不久前,，諾斯羅普格魯曼公司3D打印制造研究員Eric Barnes表示：“自2005年以來(lái),，我們的航空平臺(tái)一直在使用3D打印零部件。我們的飛行器上總共有大約5000個(gè)3D打印部件,�,！�

在公司任職32年期間，Barnes領(lǐng)導(dǎo)了多種航空航天飛行器上聚合物和金屬3D打印制造的開(kāi)發(fā),、實(shí)施和戰(zhàn)略,，運(yùn)用了超過(guò)36年的材料、工藝和制造研發(fā),、實(shí)施,、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)支持方面的經(jīng)驗(yàn)，特別是航空航天應(yīng)用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí),。

B-21開(kāi)發(fā)目的,，旨在為美國(guó)空軍提供遠(yuǎn)程、高生存能力和任務(wù)有效載荷的靈活性。為了做到這一點(diǎn),，該飛機(jī)必須具備良好的“隱身”性能,，必須能夠穿透世界上任何地方最堅(jiān)固的防御系統(tǒng)以進(jìn)行精確打擊。諾斯羅普格魯曼公司表示,，這些先進(jìn)的隱身能力是通過(guò)該公司先進(jìn)的制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樗麄儾粩嗤七M(jìn)技術(shù)進(jìn)步,，采用新的制造技術(shù)和材料來(lái)確保B-21能夠擊敗它將面臨的反介入和區(qū)域拒止系統(tǒng),。

該公司表示，先進(jìn)制造涉及為滿足特定目標(biāo)而設(shè)計(jì)的材料,。例如,，在某些情況下，您可能需要耐用的材料,，而在其他情況下,，您可能會(huì)優(yōu)先考慮靈活性。在航空航天領(lǐng)域,，工程師根據(jù)許多因素評(píng)估材料,，例如處理極端溫度和靜電放電的能力。

△六架B-21在加利福尼亞州帕姆代爾的工廠處于最后的組裝和測(cè)試階段

B-21運(yùn)用多材料3D打印等技術(shù)手段,？
Barnes進(jìn)一步解釋“我們?cè)谖覀兊漠a(chǎn)品中使用五種不同的3D打印材料,，在考慮加工時(shí)會(huì)更多�,！彼�補(bǔ)充道,，他們正在調(diào)查尚未公布的其它材料。這些材料包括ESD PEKK,，計(jì)劃通過(guò)HexAM 3D打印,，這是一種在EOS機(jī)器上改進(jìn)的SLS技術(shù)，由Hexcel提供,。ESD PEKK能夠使用不連續(xù)的碳纖維生產(chǎn)耗電部件,，這在不能將靜電消散到地面的飛機(jī)中特別有用。

工程師根據(jù)他們的設(shè)計(jì)要求擁有多種選擇,。Barnes說(shuō)：“材料的選擇取決于要求和成本效益,。對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)，聚合物是一種具有成本效益的選擇,，但在超音速飛機(jī)等溫度超過(guò)300華氏度的情況下,，鈦等金屬通常是正確的選擇�,！�

先進(jìn)制造的另一個(gè)重要方面是數(shù)字組件,。B-21被認(rèn)為是“數(shù)字轟炸機(jī)”。為了構(gòu)建它，諾斯羅普格魯曼公司使用了先進(jìn)的智能軟件,、先進(jìn)的制造技術(shù)和數(shù)字工程工具來(lái)幫助該飛機(jī)的研發(fā)速度,。目前，共有六架B-21在加利福尼亞州帕姆代爾的工廠處于最后組裝和測(cè)試階段,。

總結(jié)：該公司從3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)到使用先進(jìn)材料生產(chǎn)飛機(jī)零件,，已在增材制造領(lǐng)域投資超過(guò)7000萬(wàn)美元，目前該公司的航空平臺(tái)中集成了約5000多個(gè)3D打印零件,，全部由中小型供應(yīng)商和合作伙伴生產(chǎn),。同時(shí)，該公司目前還與多所大學(xué)和學(xué)院合作,。