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美国空军为22亿美元的B-2隐形轰炸机3D打印零件

摘要:

     中国3D打印网8月4日讯,美国空军生命周期管理中心的B-2计划办公室的任务是确保B-2轰炸机在2030年代初期一直保持实用并处于飞行状态,直到被其更先进的隐形机新型号B-21取代。为了延长这架致命飞机的寿命,并使现有的B-2轰炸机机队为将来的任务做好准备并保持活跃状态,B-2计划办公室的航空工程师转向了增材制造。该技术用于创建永久性保护罩,以防止意外安装在机身上的附件驱动器(AMAD)解耦开关,该开关控制发动机与飞机的液压和发电机动力的连接。
        20架B-2飞机中的每架飞机都有一个四开关面板AMAD,该面板位于两人座舱的左侧。当同时激活所有开关时,机组人员别无选择,只能退出飞机,因为飞机将没有电力和液压动力。在机组人员翻转其中一个开关后,2018年,一架B-2喷气式飞机被迫在科罗拉多斯普林斯紧急降落,迫使B-2计划办公室提出创新解决方案来解决关键问题。当时,位于密苏里州怀特曼空军基地的第509炸弹联队的B-2飞行员和指挥官约翰·J·尼科尔斯(John J. Nichols)向密苏里州诺伯·诺斯特高中的一组学生求助,他们设计了3D打印原型AMAD面板可在72小时内以1.25美元的价格出售。现在,B-2计划办公室提供了20款新的增材制造封面,价格约为4,000美元,并将在2020年末或2021年初交付给机队。
旋钮Noster高中机器人团队的学生设计了一块保护板,覆盖了B-2隐形轰炸机驾驶舱中的四个开关

  旋钮Noster高中机器人团队的学生设计了一块保护板,覆盖了B-2隐形轰炸机驾驶舱中的四个开关(图片由美国空军/凯拉·怀特中士提供)
        B-2计划办公室的航空工程师罗杰·泰勒(Roger Tyler)说:“增材制造是未来的方式。 B-2机队数量很少。它们只有20个,因此无论何时需要在飞机上做一些事情,成本都是一个问题。但是,通过增材制造,我们可以设计出一些东西,并在一周内将其打印出来,从而将成本降至最低。”
       保护板的开发借助了《增材制造设计规则书》,该书由美国空军生命周期管理中心(AFLCMC)的产品支持工程部创建。空军金属技术办公室(MTO)负责人Jason McDuffie表示,该规则手册提供了增材制造领域的设计指南和经验教训,特别是直接金属激光熔化和熔丝沉积建模技术的使用,并已得到应用。帮助为空军创建各种重要零件。
B-2飞机机身安装的附件驱动解耦开关的3D打印保护盖
  B-2飞机机身安装的附件驱动解耦开关的3D打印保护盖(图片由美国空军生命周期管理中心提供)
         “这部分(AMAD)是独一无二的,从来没有与之等效的商业版本,因此我们必须在内部进行开发.”泰勒补充说。 “增材制造使我们能够快速进行原型设计,并通过多次迭代,为飞行员和维修人员创造了最佳设计。我们已经完成了适航性确定工作,目前正处于最后阶段,以便在B-2机队上实施机盖,这将是第一个获得批准并安装在B-2机上的增材制造零件。”


     中国3D打印网8月4日讯,美国空军生命周期管理中心的B-2计划办公室的任务是确保B-2轰炸机在2030年代初期一直保持实用并处于飞行状态,直到被其更先进的隐形机新型号B-21取代。为了延长这架致命飞机的寿命,并使现有的B-2轰炸机机队为将来的任务做好准备并保持活跃状态,B-2计划办公室的航空工程师转向了增材制造。该技术用于创建永久性保护罩,以防止意外安装在机身上的附件驱动器(AMAD)解耦开关,该开关控制发动机与飞机的液压和发电机动力的连接。
        20架B-2飞机中的每架飞机都有一个四开关面板AMAD,该面板位于两人座舱的左侧。当同时激活所有开关时,机组人员别无选择,只能退出飞机,因为飞机将没有电力和液压动力。在机组人员翻转其中一个开关后,2018年,一架B-2喷气式飞机被迫在科罗拉多斯普林斯紧急降落,迫使B-2计划办公室提出创新解决方案来解决关键问题。当时,位于密苏里州怀特曼空军基地的第509炸弹联队的B-2飞行员和指挥官约翰·J·尼科尔斯(John J. Nichols)向密苏里州诺伯·诺斯特高中的一组学生求助,他们设计了3D打印原型AMAD面板可在72小时内以1.25美元的价格出售。现在,B-2计划办公室提供了20款新的增材制造封面,价格约为4,000美元,并将在2020年末或2021年初交付给机队。
旋钮Noster高中机器人团队的学生设计了一块保护板,覆盖了B-2隐形轰炸机驾驶舱中的四个开关

  旋钮Noster高中机器人团队的学生设计了一块保护板,覆盖了B-2隐形轰炸机驾驶舱中的四个开关(图片由美国空军/凯拉·怀特中士提供)
        B-2计划办公室的航空工程师罗杰·泰勒(Roger Tyler)说:“增材制造是未来的方式。 B-2机队数量很少。它们只有20个,因此无论何时需要在飞机上做一些事情,成本都是一个问题。但是,通过增材制造,我们可以设计出一些东西,并在一周内将其打印出来,从而将成本降至最低。”
       保护板的开发借助了《增材制造设计规则书》,该书由美国空军生命周期管理中心(AFLCMC)的产品支持工程部创建。空军金属技术办公室(MTO)负责人Jason McDuffie表示,该规则手册提供了增材制造领域的设计指南和经验教训,特别是直接金属激光熔化和熔丝沉积建模技术的使用,并已得到应用。帮助为空军创建各种重要零件。
B-2飞机机身安装的附件驱动解耦开关的3D打印保护盖
  B-2飞机机身安装的附件驱动解耦开关的3D打印保护盖(图片由美国空军生命周期管理中心提供)
         “这部分(AMAD)是独一无二的,从来没有与之等效的商业版本,因此我们必须在内部进行开发.”泰勒补充说。 “增材制造使我们能够快速进行原型设计,并通过多次迭代,为飞行员和维修人员创造了最佳设计。我们已经完成了适航性确定工作,目前正处于最后阶段,以便在B-2机队上实施机盖,这将是第一个获得批准并安装在B-2机上的增材制造零件。”


B-2隐形轰炸机(图片由诺斯罗普·格鲁曼公司/美国空军提供)

       据中国3D打印网了解, B-2轰炸机最初是为了在冷战期间为躲避苏联雷达的探测和攻击设计,虽然实际上B-2飞机没有飞过俄罗斯领域。即便如此,B-2轰炸机在其31年的使用寿命中,还是从伊拉克,阿富汗到科索沃战争等多个冲突行动中表现出价值,在八周内,它让塞尔维亚33%的目标变成废墟。 B-2被其制造商诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)描述为“几乎坚不可摧”,B-2可以飞行6,000英里而无需加油,并且在任何天气下都可以拖运超过20吨武器。

        它的价格为每架飞机22亿美元,是有史以来最昂贵的战机之一,能够提供常规和核武器的大型精密制导武器。但是,直到现在,B-2仍仅用于投掷无核炸弹。几十年来,专家一直警告不要使用可能引发意外核战争的核武器部署任务轰炸机,这不足为奇,因为九个拥有核武器的国家拥有大约13,400枚武器,风险始终是潜在的–尤其是在诸如B-2之类的复杂轰炸机无法被发现
B-2隐形轰炸机

 B-2隐形轰炸机(图片由诺斯罗普·格鲁曼公司/美国空军提供)

       美国空军通常需要低成本的创新方法来替换其许多飞机上的零件。因此,它已经在增材制造零件方面启动了许多研究计划,从为F-35战斗机制造3D打印替换零件到通过使用3D打印制作杯柄和修改标准防毒面具节省了数千美元。最新的3D打印保护罩可能会成为解决潜在问题的好方法,该问题已经给B-2飞行员造成了严重破坏。对于B-2等高运营成本的飞机(据报道,每飞行1小时的费用为122,000美元),维修的费用可能同样昂贵,但是诸如增材制造之类的内部生产技术可以帮助承担着维护数十年历史的喷气机的航空航天工程师,像30年前一样愉快地工作。


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