- RTX 與 GKN Aerospace 合作開發 F135 戰鬥機引擎的 3D 打印結構元件。
- 計劃在 2028 年完成元件的認證，並生產全尺寸示範機。
- 增材製造技術面臨極端條件下的性能挑戰，需確保兼容性。
- 該計劃將生成數據以支持未來航空平台的製造選項。
RTX 旗下的 Pratt & Whitney 與 GKN Aerospace 聯手開發一種大型增材製造結構元件，該元件將用於 F135 戰鬥機引擎，這標誌著將工業規模的 3D 打印技術引入軍用推進系統的一次新嘗試。雙方計劃在 2028 年底前完成元件的認證，並於前一年生產全尺寸示範機。這項努力的重點是為 F-35 Lightning II 提供動力的 F135 渦輪風扇。
工程師將研究增材製造是否能生產出與傳統製造硬件性能和兼容性相匹配的結構引擎外殼。挪威國防物資局 (NDMA) 正在支持這一開發計劃。
增材製造技術的挑戰
GKN Aerospace 將在挪威 Kongsberg 的設施中主導工程工作。該公司計劃使用其激光導向能量沉積與線材 (L-DEDw) 工藝來製造示範機，這一工藝通過逐層沉積熔融金屬來創造大型元件。與已經通過增材製造生產的小型航空零部件不同，結構引擎外殼面臨著不同的挑戰。這些元件必須能承受極端的温度、高機械負荷和緊密的尺寸公差，而不影響引擎性能。合作夥伴計劃生產一個全尺寸的引擎外殼，並確保它與 F135 系列中已使用的部件完全可互換。
工程師不會為這個項目重新設計引擎，而是希望證明增材製造能夠提供符合項目認證要求的等效元件。
計劃的長期影響
示範機的完成預定在 2027 年，之後項目將進入資格認證活動，並持續至 2028 年。對於航空製造商而言，增材製造已逐漸超越生產支架和低量元件的範疇。企業正在評估該技術是否能處理大型結構硬件，這些硬件傳統上需要大量的鍛造、機加工和後處理操作。這種轉變最終可能縮短生產時間表，並減少對複雜金屬零件長供應鏈的依賴。與減材加工相比，使用線材作為原料還能限制材料浪費，因為減材加工需要去除大量金屬以達到最終形狀。
然而，這些優勢是否能轉化為軍用推進系統的有效性仍然是一個未解的問題。
Pratt & Whitney 和 GKN Aerospace 的計劃將在製造質量、重複性和認證要求方面生成數據，這將有助於該技術更接近實際運用。雙方表示，這次合作支持 F135 計劃的長期持續運營，同時擴大未來航空平台的製造選項。GKN Aerospace 高級副總裁 Sébastien Aknouche 表示：「我很高興看到這一合作將強大的工業能力和先進的製造專業技術結合在一起。」
他指出，該倡議體現了公司希望將增材製造工業化以滿足嚴苛航空應用的雄心。
Pratt & Whitney 也將這個項目框架視為其 F135 引擎更廣泛技術路線圖的一部分。F135 項目副總裁 Chris Johnson 表示：「這一協議反映了我們持續關注推進技術，以支持 F135 計劃的長期需求。」Johnson 補充説，該公司重視與 GKN Aerospace 的合作，雙方共同評估可能增強未來引擎準備度的製造方法。如果這一努力達成其計劃的里程碑，將為增材製造能夠生產大型結構元件以用於前線軍用飛機而不妨礙認證標準提供其中一個最清晰的示範。
增材製造在軍用航空的潛力與挑戰
RTX 與 GKN Aerospace 的合作標誌著增材製造技術在軍用推進系統中的應用新嘗試。隨著航空製造商探索大型結構元件的生產，這一計劃不僅可能縮短生產時間，還能減少對傳統供應鏈的依賴。然而，如何在極端條件下保持性能和兼容性仍是挑戰。若計劃成功，將為未來軍用飛機的製造提供重要的技術基礎，並可能改變航空製造的格局。