普惠与GKN采用L-DED-w工艺开发F135发动机大型机匣,计划2028年完成认证

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      2026年7月22日,普惠公司与GKN航空航天公司签署技术开发协议,共同探索使用增材制造技术为F135发动机制造大型结构部件。F135是F-35闪电II战斗机的动力装置,这个项目由挪威国防物资局(NDMA)支持,开发工作将在挪威孔斯贝格的GKN工厂进行,目标是2028年底前完成认证。

F135发动机——为F-35"闪电II"战斗机提供动力
△F135发动机——为F-35"闪电II"战斗机提供动力


军事航空航天制造领域的一个重要里程碑

增材制造在航空发动机领域已有不少应用,但大多集中在小型复杂零件,例如燃油喷嘴、传感器支架、热交换器等。发动机机匣属于完全不同量级的结构件:需要承受极端温度、高机械载荷和严格的尺寸公差,同时不能影响发动机的整体性能。用3D打印制造大型发动机壳体,在军用发动机领域中尚未有过先例。

线材DED金属3D打印生产大型钛合金飞机零部件示意
△线材DED金属3D打印生产大型钛合金飞机零部件示意


       开发工作将在挪威孔斯贝格的GKN Aerospace工厂进行,工程师们将使用该公司专有的激光定向能量沉积线材 (L-DEDw)技术。GKN的L-DED-w工艺经过数年开发,使用金属丝材和激光逐层沉积熔融金属,适合生产大型部件,材料利用率高,与传统锻造+机加工路线相比可缩短交货周期并降低材料消耗。目标是制造一个与当前F135发动机性能和规格匹配的全尺寸机匣,确保它与现有部件兼容互换,无需设计更改。最终要在保持与现有发动机设计完全互通的前提下,生产出满足认证要求的大型结构件。

发动机机匣是军用航空发动机里最“扛造”的结构件之一
△发动机机匣是军用航空发动机里最“扛造”的结构件之一


这对航空航天业意味着什么
       两家公司表示,这个项目同时踩在两个“首次”上:F135发动机首次尝试大型结构件的3D打印替代,军用发动机领域首次用L-DED-w工艺制造主承力结构件。GKN Aerospace高级副总裁Sébastien Aknouche表示:"这次合作将强大的工业能力和先进的制造技术相结合,体现了我们进一步开发和工业化增材制造技术,以满足高要求航空航天应用的雄心。"普惠公司F135项目副总裁Chris Johnson表示:"这项协议体现了我们持续致力于推进能够满足F135项目长期需求的技术。我们感谢与GKN Aerospace的合作,共同探索有助于未来发动机研发的新制造方法。"
     GKN Aerospace与普惠公司建立的新合作伙伴关系标志着航空航天制造业发展历程中的又一个重要里程碑。两家公司希望通过将先进的金属3D打印技术与数十年的发动机制造经验相结合,证明大型发动机结构部件可以在不影响性能或可靠性的前提下,实现更高效的制造。
     该项目计划于2027年推出演示样机,并于2028年底获得认证,这将有助于定义下一代军用航空制造技术。

    来源:南极熊

关键词:F135发动机

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