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L3Harris通过3D打印推进高超音速发动机再工业化:生产效率提升10倍

L3Harris通过先进3D打印与增材制造技术,加速高超音速空气吸气式推进系统生产,在美国国防GAMMA-H计划支持下,实现超燃冲压发动机关键部件制造时间缩短90%,生产效率提升10倍。该项目推动高超音速武器产业链本土化与再工业化,降低供应链依赖,强化美国防务制造能力与规模化量产水平。

美国国防与航空航天承包商 L3Harris Technologies 在空气吸气式高超音速推进系统领域推进了其增材制造技术,实现了零部件生产时间缩短至原来的十分之一。

这项工作是国防部制造技术计划的一部分,由海军水面作战中心克兰分部负责管理,旨在为“提升空气吸气式高超音速系统增材制造成熟度(GAMMA-H)”挑战开发一套原型解决方案。

L3Harris 导弹解决方案公司导弹推进业务总裁 Scott Alexander 表示:“在 GAMMA-H 计划下,我们一直在识别能够规模化构建这些推进系统的材料、设备和工艺。我们开发的新设备和新工艺使3D打印零部件所需时间缩短至原来的十分之一,从而带来更高的产量和更低的成本。”


L3Harris 高超音速概念示意图。图片来源:L3Harris。

构建自给自足的高超音速工厂

通过利用大尺寸3D打印、机器人技术、自主化设备以及优化后的生产流程,L3Harris 正朝着高度集成的超燃冲压发动机推进制造流程迈进,最大限度减少对传统供应链的依赖。

Alexander 补充道:“我们正在为未来工厂奠定基础,使我们能够从金属粉末开始,快速生产出完整的推进系统。通过整合工序并简化3D打印流程,我们减少了对昂贵且耗时的机械加工和打印后处理的需求。”

除推进系统外,L3Harris 还提供广泛的高超音速相关技术,涵盖冲压发动机、超燃冲压发动机、固体火箭发动机、战斗部、先进传感器以及其他导弹防御解决方案。


L3Harris 高超音速概念示意图。图片来源:L3Harris。

地缘政治压力与再工业化的迫切需求

地缘政治紧张局势以及全球供应链的碎片化,正促使美国及其盟友重新思考关键技术应在何处以及如何生产。国防机构和行业领袖已将增材制造从原型开发工具转变为国家工业战略的核心组成部分,旨在为关键任务零部件构建安全可靠的供应链。传统制造方式面临多重限制,包括交付周期长、依赖海外供应商,以及严格的材料和认证要求。

这种战略压力也体现在私营部门产能扩张之中。Hadrian Additive 的量产部门正将增材制造扩展至可满足美国国防合同需求的量产能力,在工厂车间内部署经过认证的增材生产线,实现关键任务零部件的本土化制造。Ursa Major 通过在美国工厂引入 EOS 金属3D打印设备,扩大推进部件规模化制造能力,直接缓解供应受限问题。与此同时,Nikon SLM Solutions、ATI 和 BPMI 也展开合作,将大尺寸金属增材制造技术整合至高超音速及海军推进系统生产中,从而缩短制造周期,并降低对海外供应商的依赖。