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英国皇家空军Coningsby基地利用3D打印技术快速修复台风战机,提升战备能力

英国皇家空军RAF Coningsby基地通过增材制造(3D打印)技术快速生产台风战机的临时零件,实现战机快速返航和持续作战能力。这项创新由RAF AM-X项目推动,不仅提高维修效率,还增强供应链韧性,支持多平台部件生产,包括F-35、A400M、直升机和防护装备。UK空军与NATO及五眼联盟合作,推动增材制造在航空维修、战备保障和敏捷作战中的应用,为未来军事能力提供关键支撑。

在英国林肯郡的皇家空军(RAF)康宁斯比基地,工程师利用增材制造(AM)技术生产了一个临时的挂架组件,使一架台风战机能够在永久替换件开发期间重新投入使用。该过程始于对受损部件的精密扫描,并将数据分享给原始制造商和第71中队,以设计并批准临时解决方案。

空军副元帅、总部空军支援总监肖恩·哈里斯(Shaun Harris)表示,这一成就标志着皇家空军将增材制造作为核心能力和作战推动力的关键里程碑。“如果没有这项技术、本地创新以及皇家空军工程师的作战思维,这架飞机将会闲置数月。未来几个月,空军支援部门将分享扩展此类能力的详细计划,以提升我们飞行和作战的敏捷性与准备度。”


台风战机首次安装3D打印零件。图片来源:英国皇家空军(RAF)

从研究到作战能力

2022年的初步资金支持了使用3D打印安全、按需生产飞机及装备零件的探索工作。这项工作逐步发展为皇家空军先进制造开发(RAF AM-X),现已成为一项成熟能力,证明了其技术与作战上的成功。

最初由第71(IR)中队启动的“沃霍尔项目”(Project Warhol)演变而来,RAF AM-X现已扩展至整个支援部队。该团队为F-35闪电战机、A400M、奇努克直升机和Mk 15头盔等平台生产聚合物和金属零件,并正在开发适用于阿帕奇、野猫(Wildcat)和影子(Shadow)直升机的3D打印金属诱饵和照明弹投放器。

皇家空军还通过高价值制造催化计划(High Value Manufacturing Catapult)与制造技术中心(MTC)合作,并与“五眼联盟”和北约盟国协作,推进增材制造以支持敏捷作战部署(Agile Combat Employment)和冲突过渡(Transition to Conflict)战略。RAF AM-X项目负责人贾斯汀·布莱基上校(Group Captain Justin Blackie)表示:“虽然AM-X不适用于每一种应用,但它正在为航空制造和维护带来范式转变。AM-X将带来显著的作战优势,增强供应链韧性,缓解零部件淘汰问题,并最终提升机队可用性——这些都是提高皇家空军持续保障能力和最大化战斗力量的重要工具。”


在希尔达·B·休利特创新中心(Hilda B Hewlett Innovation Centre)生产的备件。图片来源:英国皇家空军(RAF)

在部队中推广创新

除了AM-X项目,其他皇家空军计划也在日常作战中应用3D打印技术。奇努克支援中心正在开发一项经认证的改装件——3D打印驾驶舱收发器支架。同时,ASTRA创新计划为皇家空军创新中心配备3D打印机,使人员能够掌握基本设计和制造技能,用于本地应用。

此外,RAF AM-X计划在2026年初发布一份白皮书,详细说明皇家空军的完整增材制造战略,并指导未来发展方向。

英国武装部队的3D打印应用

英国正在投资3D打印技术,以快速生产备件,提高陆、海、空部队的作战准备能力。在陆军中,包括皇家电气与机械工程团(REME)的第5和第9营,已利用3D打印支持作战行动,包括为乌克兰生产零件。

2024年,第9 REME战区支援营在冷战以来北约最大演习“坚定防御者”(Exercise Steadfast Defender)中应用了增材制造能力,使用澳大利亚SPEE3D公司的XSPEE3D金属冷喷3D打印机。团队生产了各种备件,包括油桶盖、通讯支架以及老旧车辆发动机舱支架。

位于RAF Wittering的第71检验与维修(IR)中队也运营多台金属3D打印机,用于快速制造航空零件。作为“沃霍尔项目”的一部分,中队使用的设备包括Wayland Additive Calibur3 NeuBeam、Renishaw RenAM 500金属激光粉末床熔融(LPBF)机和Stratasys Fortus 450 FDM打印机,并配合Nikon HTX 540 CT扫描仪。这些系统可实现零件的快速生产,用于维修、测试和试验应用。