美国海军将在今夏测试带3D打印部件的V-22鱼鹰

寂静天花板

一直以来，美军方都对3D打印在军事领域的应用兴趣浓厚，尤其是海军。2016年5月17日，美国海军航空系统司令部的（NAVAIR）与增材制造（AM）项目有关的官员在一次简报当中介绍了他们的发展路线图。

NAVAIR增材制造与数据链集成产品团队（IPT）负责人Elizabeth McMichael与其老搭档NAVAIR飞行器开发首席科学家Bill Frazier同时介绍了该项目迄今为止获得了一些具体的成果，其中包括将在6月份首次试飞的带3D打印部件的V-22鱼鹰倾转旋翼飞机。

McMichael在简报会现场还展示了该部件的几个复制品，其链接件和配件都是用钛铝合金Ti-6Al-4V制成的。

当我们在NAVAIR成立增材制造和数据链IPT的时候，在协调方面付出了大量的努力。”她说，“很多不同的部门在使用增材制造——但是这中间有很多人在做一些重复的事情，反而不能专注于一些与AM有关的重要问题，比如用它制造飞机关键部件之类的东西。”

根据NAVAIR与海军部密切合作制订的这份数字路线图，有几个重点领域浮现了出来。首先最关键的是，她说，“如果我们要使用AM来制造零部件，就需要确定如何制造，并要对这些部件进行质量检验和验证，使其能够安全地用于我们的飞机上。”要将这样一个突破性的技术用于当前的军事/工业商业模式质检和验证是绕不过去的。另外还需要一种数字化技术手段来管理所有与AM和制造相关的数据。“像这样的颠覆性技术就需要一个颠覆性的流程来管理它和一个颠覆性的架构，因为在NAVAIR这些都没有。我们需要一个架构来使你安全地拥有所有的数据，并通过一个唯一权威的来源来制造这些零部件。”McMichael说。“这就是我们试图开发并展示的，它将与增材制造技术的开发并行。”

至于在过去一年里的收获，她说，“是这种技术可以让你走得比我们想象中的要快很多。” Frazier则介绍了一些技术方面的问题以及V-22零部件的3D打印和测试的结果，这中间有一部分是在宾夕法尼亚州大学应用研究实验室和新泽西州Lakehurst的海军空中作战中心飞机分部完成的。

在提到飞机零件中经常会受到关注的金属疲劳及裂纹扩展时，他说“这种材料并没有疲劳的问题”。“这意味着对于今年夏天进行的这次飞行试验，我们不认为它会有很大的风险。”McMichael 说。

据Frazier称，NAVAIR在增材制造方面的努力涉及到三个层次，其中包含零部件验证、发展设计师需要的经过统计学证明的数据，和获取所需的的知识和经验并将用于计算模型的开发，这个模型能够帮助我们确定一个质量处理的区间，这样我们就可以在不同的机器和共有上复制它并能够保证零部件的质量。

“我们不想浪费时间和金钱去做不能复制的东西。”他说。锁定该工艺绝对非常关键，McMichael补充说，“这不是我们拧拧旋钮和转盘就可以调整的东西”。

另外，如果要使增材制造成为海军解决像零部件短缺、生产周期较长这类紧迫问题的可行解决方案的话，从设计到支持进行数字流程的集成也很关键。

“最终，我希望无论在哪里、无论何时，每当需要时，我们都能够打印这些部件。”McMichael说。