Aurora Labs使用金属3D打印开发更轻、更高性能的航空涡轮发动机

2024年4月14日，南极熊获悉，澳大利亚金属3D打印机制造商Aurora Labs宣称，由该公司开发的200N级微型燃气轮机已取得关键进展，这是一种用于小型推进系统或发电厂中心的内燃机，可以将天然气或其它液体燃料转化为机械能，满足无人机或即时发电等应用需求。200N型号将在下个月上市，同时，400N级模型的开发也在进行中。

△Aurora Labs 200N级微型燃气轮机

Aurora Labs首席执行官Rebekah Letheby说：“金属3D打印在加速Aurora Labs自主研发涡轮发动机的产品原型开发过程中发挥了巨大作用。团队在不到4个月的时间内就制造出了先进的产品。涡轮发动机的设计和打印成功达到了实验室原型测试的基准，这在高能量密度金属3D打印部件方面处于领先地位。”

△3D打印燃气轮机在成功试火后准备接受检查

3D打印轻量化航空涡轮机的开发

Aurora公司已经开始满足其开发的200N级燃气涡轮发动机达到市场所需的标准。在产品开发的过程中，它们已经着手确保该发动机在推力、进气效率、重量和燃料消耗等方面符合市场预期，并且它们可以通过适合3D打印技术的独特生成式设计进行进一步改进。

该公司表示，它们开发的发动机运行功能和性能要求与传统制造方法制造的同类发动机相比毫不逊色。这种发动机的优势在于它由较少的复杂部件组成，因此组装过程快速可靠，同时不会影响性能。Aurora拥有3D打印机和专业技术，可以在澳大利亚陆上进行发动机的生产运行。

涡轮机的效率和重量是Aurora测试的重点。它们在涡轮模型中通过选择可通过设计实现轻量化的单个部件，以及选择可确保高效性能并减轻整体质量的金属材料来解决这两个方面的问题。更轻的发动机可提高燃油效率，从而使飞机受益。设计团队还致力于确保将Aurora涡轮机的各个部件组合起来，打印成一个组件。虽然目前不可能对所有部件都做到这一点，但减少部件数量优化了组装发动机所需的时间，并通过使用更少的部件提高了组装的便利性。在发动机的一个部分，该公司成功地将18个零件合并为一个打印部件，与同级别的传统发动机相比，重量减轻了20%。

△正在测试的涡轮排气喷嘴原型

所选金属材料满足涡轮机部件的机械要求

该公司表示，测试表明，打印出的内部零件能够承受发动机点火时金属材料所承受的应力和高温，具有所需的冶金性能。打印材料可与传统金属材料媲美，这为用户提供了保证，即采用Aurora打印方法，金属产品的最终质量是可靠和可重复的。

燃料类型也是考虑因素之一，该公司的涡轮机可以使用Jet-A1、煤油和柴油燃料，这使得最终用户可以在许多不同的环境中使用涡轮机，因为在这些环境中可能无法随时获得特定类型的燃料。

Letheby补充道：“现在，测试将转入现场，发动机可以安装在遥控机身上。我们对Aurora Labs的打印推进系统充满期待，该系统不仅适用于无人驾驶飞行器，也适用于即时发电。我们的目标是向规模庞大的国防和航空航天市场出售一项尖端技术。”

△Aurora Labs的AL250

国防和航空航天

Aurora 正与数家客户合作，这些客户已见证了燃气涡轮发动机的性能。同时，公司正在迅速设计制造更大功率的400N级燃气涡轮型号，以进一步拓展无人机领域的市场机遇，尤其是小型涡轮推进系统在该领域的广泛应用。

该轮测试数据将提供给多家潜在客户，这些客户对燃气轮机系统有各种应用需求，涵盖无人机推进和即时发电等领域。

这款发动机的供应对支持澳大利亚国防能力至关重要，也与《2023年澳大利亚国防审查》的关键内容相契合。

3D打印金属部件在国防和航空航天领域的应用将继续向大型和小型企业推广，特别是那些在金属3D打印中表现出色的目标几何形状。

该公司还继续致力于交付第一台AL250打印机。