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美國空軍生命周期管理中心的B-2計劃辦公室的任務是確保B-2轟炸機在2030年代初期一直保持實用并處于飛行狀態,直到被其更先進的隱形機新型號B-21取代。為了延長這架致命飛機的壽命,并使現有的B-2轟炸機機隊為將來的任務做好準備并保持活躍狀態,B-2計劃辦公室的航空工程師轉向了增材制造。該技術用于創建永久性保護罩,以防止意外安裝在機身上的附件驅動器(AMAD)解耦開關,該開關控制發動機與飛機的液壓和發電機動力的連接。
旋鈕Noster高中機器人團隊的學生設計了一塊保護板,覆蓋了B-2隱形轟炸機駕駛艙中的四個開關(圖片由美國空軍/凱拉·懷特中士提供)
B-2計劃辦公室的航空工程師羅杰·泰勒(Roger Tyler)說:“增材制造是未來的方式。 B-2機隊數量很少。它們只有20個,因此無論何時需要在飛機上做一些事情,成本都是一個問題。但是,通過增材制造,我們可以設計出一些東西,并在一周內將其打印出來,從而將成本降至最低。”
保護板的開發借助了《增材制造設計規則書》,該書由美國空軍生命周期管理中心(AFLCMC)的產品支持工程部創建。空軍金屬技術辦公室(MTO)負責人Jason McDuffie表示,該規則手冊提供了增材制造領域的設計指南和經驗教訓,特別是直接金屬激光熔化和熔絲沉積建模技術的使用,并已得到應用。幫助為空軍創建各種重要零件。
B-2飛機機身安裝的附件驅動解耦開關的3D打印保護蓋(圖片由美國空軍生命周期管理中心提供)
美國空軍通常需要低成本的創新方法來替換其許多飛機上的零件。因此,它已經在增材制造零件方面啟動了許多研究計劃,從為F-35戰斗機制造3D打印替換零件到通過使用3D打印制作杯柄和修改標準防毒面具節省了數千美元。最新的3D打印保護罩可能會成為解決潛在問題的好方法,該問題已經給B-2飛行員造成了嚴重破壞。對于B-2等高運營成本的飛機(據報道,每飛行1小時的費用為122,000美元),維修的費用可能同樣昂貴,但是諸如增材制造之類的內部生產技術可以幫助承擔著維護數十年歷史的噴氣機的航空航天工程師,像30年前一樣愉快地工作。