航空航天公司Boom計劃推出含大量3D打印零件的超音速飛機XB-1

魔猴君  行業資訊   1470天前

航空航天公司Boom Supersonic首次推出了XB-1飛機，其特色是由3D打印機制造商VELO3D制造的大量增材制造零件。Boom的超音速噴氣機在該公司位于科羅拉多州Centennial的機庫中推出，其中包括21種主要與發動機相關的3D打印組件。 VELO3D首席執行官兼創始人Benny Buller表示，在兩家公司的合作下生產的零件標志著超音速旅行的可行性和3D打印零件的航空航天能力的“轉折點”。

Buller說：“由于具有挑戰性的空氣動力學設計必須與卓越的耐用性和高溫要求相平衡，因此航空硬件特別難以用金屬3D印刷制造。 VELO3D的技術允許在最苛刻的操作條件下為任務關鍵型應用生產輕巧，復雜的設計。我們與BOOM的伙伴關系確實是金屬增材制造行業的一項先進技術，而XB-1型超音速飛機則是航空業的一次變革。”

Boom Supersonic的XB-1飛機

Boom Supersonic成立于2014年，其既定目標是再次使商業超聲速航空旅行成為現實。該公司的XB-1原型飛機正在開發中，以作為概念驗證，展示了其2.2馬赫（每小時1,687英里）的“序曲”客機的潛力，該飛機計劃在2030年投入使用。

XB-1是第一架自主研發的超音速飛機，其定制的復合結構包括3700多個零件，包括起落架，飛行控制執行器和冷卻系統。為了解決建造其演示飛機的艱巨任務，Boom尋求了兩家老牌3D打印機制造商的幫助。

最初，Boom Supersonic與Stratasys合作，利用該公司的F370和Fortus 450mc 3D打印機開發了200多種與XB-1相關的工具，原型和測試臺零件。兩家公司達成了一項長期協議，該協議超出了原型應用的范圍，并且看到Stratasys的F900系統用于生產Boom的超音速飛機的最終用途零件。

在與Stratasys達成新協議后不久，Boom也開始與VELO3D合作，為其客機開發更多的最終用途零件。當時，VELO3D聲稱其Sapphire系統經過優化以生產不帶支撐的大直徑零件，將能夠創建增強型航空航天部件，而幾乎不需要或無需進行后處理。在使用VELO3D的機器進行了一系列成功的資格認證試驗之后，兩家公司繼續生產各種3D打印零件，現在這些零件已安裝到Boom的XB-1原型中。

Boom Supersonic的XB-1（推出前兩個月攝）包括3700多個零件。照片由Boom Supersonic提供。

VELO3D的超音速3D打印組件

利用VELO3D的Sapphire系統，Boom能夠為其原型噴氣式飛機總共3D打印21個結構，引擎和環境控制組件，其中一些組件的壁厚僅為0.02英寸。由于許多XB-1的3D打印零件都與引導空氣有關，包括葉片，風道和百葉窗，因此它們必須狹窄而復雜，同時還應具有較高的拉伸強度。

飛機的空氣動力學零件的幾何設計包括高而薄的高縱橫比的薄壁，而傳統的焊接和鑄造工藝很難制造這種壁。同時，VELO3D的專有SupportFree打印過程可實現高度的設計自由度和質量控制。結果，Boom能夠實現其對飛機的愿景，而不必考慮諸如支撐之類的設計約束。與Boom的設計工程師密切合作的VELO3D的Gene Miller強調，使用更常規的生產技術不可能實現XB-1的零件。

“ Boom為他們的新型飛機專門設計了所有這些部件。” Miller解釋說。 “他們為引導流動而創建的獨特類型的幾何形狀（著重于減輕重量）無法通過鈑金或鑄造或其他任何方式完成。為了同時獲得復雜設計和減輕重量的好處，唯一的選擇是使用金屬AM。超音速飛行會帶來許多不同的現象，而您通常不會通過常規航空旅行看到這種壓力。據中國3D打印網了解，同時還印刷了許多動臂零件，以供飛機的重要發動機區域內使用，包括可變旁通閥（VBV）系統的歧管，NACA管道和兩個分流器法蘭零件。 NACA管道通常用于高速飛機中以捕獲外部空氣，并將其引導到飛機中以冷卻發動機艙，這使得零件在飛行過程中對飛機的安全至關重要。

3D打印“飛行關鍵”引擎組件

近年來，許多公司開發了對飛行至關重要的發動機零件，即對飛機安全至關重要的零件，其中一些公司甚至獲得了其在商用飛機中的最終用途的認證。例如，霍尼韋爾航空航天公司（Honeywell Aerospace）的3D打印＃4/5軸承座已獲得聯邦航空管理局（FAA）認證。該公司的飛機部件是Dassault Falcon 20G海上巡邏飛機中使用的ATF3-6渦扇發動機的關鍵結構部件。

Additive Flight Solutions（AFS）已與3D打印機制造商Stratasys和新加坡飛機專家SIA Engineering Company（SIAEC）合作，以獲得其零件的AS9100D認證。該認證表明，AFS的組件符合管理航空，航天和國防部門的嚴格質量管理準則。

在其他地方，俄羅斯國家支持的高級研究基金會（FPI）和聯邦國家統一企業（VIAM）對他們的全3D打印MGTD-20渦輪發動機進行了飛行測試。該發動機通過無人飛行器進行了測試，據報道該無人機的速度達到了154 km / h

來源：https://www.3ddayin.net/xinwenpindao/guowaikuaidi/39681.html