世界第四大军工厂采用3D打印技术制造B-21“突袭者”隐身轰炸机

南极熊获悉，加利福尼亚当地时间2022年12月2日，世界第四大军工厂诺斯洛普·格鲁门公司(Northrop Grumman)和美国空军首次公开展示B-21“突袭者”隐身战略轰炸机。该战机是全领域先进数字制造技术的奇迹，成为一种可见和灵活的核三位一体威慑力量。它专为为美国空军设计，以满足该国未来对复杂任务的需求。

△B-21的揭幕仪式在诺斯罗普格鲁曼公司的帕姆代尔工厂举行

众所周知，诺斯罗普格鲁曼公司已将3D打印技术列为关键支持技术的首位。它是公司先进制造战略的核心，该公司在3D打印领域的投资逐年持续增长，仅从外部供应商处采购的零件就超过7000万美元（约4.87亿人民币）。

B-21计划属于超级机密项目。自2015年授予合同以来，诺斯罗普格鲁曼公司组建了一支全国性的团队来设计、测试和建造这种世界上最先进的轰炸机之一。据悉，B-21是该公司采用开创性的数字工程和先进制造技术的工业产物。

△诺斯罗普格鲁曼公司3D打印制造研究员Eric Barnes

关于在3D打印技术上的持续投入
不久前，诺斯罗普格鲁曼公司3D打印制造研究员Eric Barnes表示：“自2005年以来，我们的航空平台一直在使用3D打印零部件。我们的飞行器上总共有大约5000个3D打印部件。”

在公司任职32年期间，Barnes领导了多种航空航天飞行器上聚合物和金属3D打印制造的开发、实施和战略，运用了超过36年的材料、工艺和制造研发、实施、设计和生产支持方面的经验，特别是航空航天应用复合材料结构方面的专业知识。

B-21开发目的，旨在为美国空军提供远程、高生存能力和任务有效载荷的灵活性。为了做到这一点，该飞机必须具备良好的“隐身”性能，必须能够穿透世界上任何地方最坚固的防御系统以进行精确打击。诺斯罗普格鲁曼公司表示，这些先进的隐身能力是通过该公司先进的制造技术实现的，因为他们不断推进技术进步，采用新的制造技术和材料来确保B-21能够击败它将面临的反介入和区域拒止系统。

该公司表示，先进制造涉及为满足特定目标而设计的材料。例如，在某些情况下，您可能需要耐用的材料，而在其他情况下，您可能会优先考虑灵活性。在航空航天领域，工程师根据许多因素评估材料，例如处理极端温度和静电放电的能力。

△六架B-21在加利福尼亚州帕姆代尔的工厂处于最后的组装和测试阶段

B-21运用多材料3D打印等技术手段？
Barnes进一步解释“我们在我们的产品中使用五种不同的3D打印材料，在考虑加工时会更多。”他补充道，他们正在调查尚未公布的其它材料。这些材料包括ESD PEKK，计划通过HexAM 3D打印，这是一种在EOS机器上改进的SLS技术，由Hexcel提供。ESD PEKK能够使用不连续的碳纤维生产耗电部件，这在不能将静电消散到地面的飞机中特别有用。

工程师根据他们的设计要求拥有多种选择。Barnes说：“材料的选择取决于要求和成本效益。对于许多应用来说，聚合物是一种具有成本效益的选择，但在超音速飞机等温度超过300华氏度的情况下，钛等金属通常是正确的选择。“

先进制造的另一个重要方面是数字组件。B-21被认为是“数字轰炸机”。为了构建它，诺斯罗普格鲁曼公司使用了先进的智能软件、先进的制造技术和数字工程工具来帮助该飞机的研发速度。目前，共有六架B-21在加利福尼亚州帕姆代尔的工厂处于最后组装和测试阶段。

总结：该公司从3D打印火箭发动机到使用先进材料生产飞机零件，已在增材制造领域投资超过7000万美元，目前该公司的航空平台中集成了约5000多个3D打印零件，全部由中小型供应商和合作伙伴生产。同时，该公司目前还与多所大学和学院合作。