4100米高空：中國全金屬3D打印微型噴氣發(fā)動機試飛成功

2025年7月6日，南極熊獲悉，中國航空發(fā)動機集團公司（AECC）傳來振奮人心的消息——一款完全采用3D打印技術制造的微型噴氣發(fā)動機成功完成首次試飛。這款自主研發(fā)的超輕型發(fā)動機在內(nèi)蒙古的藍天上展翅高飛，最高達到了4100米的高度，全程運行穩(wěn)定，性能出色，充分證明了其可靠性和實用價值。



這款微型噴氣發(fā)動機的推力達到160公斤（約352磅），在同類產(chǎn)品中處于領先水平。此款發(fā)動機的研制成功填補了國內(nèi)渦噴發(fā)動機領域的一項關鍵技術空白，更向世界展示了中國在航空高端制造領域的創(chuàng)新能力和技術實力。

3D打印技術的創(chuàng)新應用
傳統(tǒng)航空發(fā)動機制造工藝繁復，通常需要經(jīng)過鑄造、鍛造、精密加工等多個環(huán)節(jié)，不僅周期長、成本高，而且在復雜內(nèi)部結構的實現(xiàn)上存在先天限制。中國航發(fā)集團通過多年潛心研究，徹底改變了這一局面。

研發(fā)團隊巧妙地將先進設計理念與3D打印技術相結合，開發(fā)出了一套完整的航空發(fā)動機增材制造解決方案。這套方案成功解決了高溫合金材料的3D打印難題，突破了復雜結構一體化成型的技術瓶頸，使那些用傳統(tǒng)方法難以加工的復雜形狀變?yōu)榭赡堋?strong>這種技術路線顛覆了航空發(fā)動機的制造理念，從傳統(tǒng)的"先設計后制造"轉(zhuǎn)變?yōu)?為制造而設計"的創(chuàng)新模式。研發(fā)人員充分利用3D打印技術的獨特優(yōu)勢，設計出更加輕量化、高性能的發(fā)動機結構，為航空動力系統(tǒng)開辟了全新思路。

多學科拓撲優(yōu)化：設計與制造的完美融合
這款微型噴氣發(fā)動機的核心技術亮點在于采用了多學科拓撲優(yōu)化設計方法。這是一種專為3D打印量身定制的先進設計技術，綜合考慮了結構強度、熱力學性能、流體動力學特性等多種因素，通過復雜算法優(yōu)化材料分布，在保證性能的前提下最大限度減輕重量。



研發(fā)團隊通過大量計算模擬和反復優(yōu)化，精確設計了發(fā)動機內(nèi)部結構，使其能在高溫高壓環(huán)境下穩(wěn)定運行。這種優(yōu)化方法使發(fā)動機內(nèi)部形成了蜂窩狀、網(wǎng)格狀等復雜結構，這些結構用傳統(tǒng)工藝幾乎不可能實現(xiàn)，但通過3D打印卻能輕松成型。這些精心設計的內(nèi)部結構既保證了足夠的強度，又大幅減輕了重量，為發(fā)動機實現(xiàn)卓越的推重比奠定了基礎。

業(yè)內(nèi)專家認為，多學科拓撲優(yōu)化與3D打印技術的結合代表了航空發(fā)動機未來的發(fā)展方向，這種創(chuàng)新思路不僅適用于微型發(fā)動機，也將對大型商用和軍用發(fā)動機的設計制造產(chǎn)生深遠影響。

嚴苛測試保障性能可靠
在首飛前，這款發(fā)動機經(jīng)過了一系列嚴格的地面測試。中國航發(fā)中心搭建了專門的測試平臺，對發(fā)動機進行了全面評估，包括起動性能、加速性能、穩(wěn)態(tài)性能、耐久性等多個方面，確保其在各種工況下都能穩(wěn)定運行。測試結果表明，此款發(fā)動機各項性能指標均達到或超過設計要求。特別是在高空環(huán)境模擬測試中，發(fā)動機表現(xiàn)出優(yōu)異的高空適應性，為實際飛行奠定了堅實基礎。



在內(nèi)蒙古進行的首飛測試中，發(fā)動機證明了自己的實力。整個飛行過程中，發(fā)動機運行平穩(wěn)，推力充足，各項參數(shù)均在正常范圍內(nèi)。最高飛行高度達到4100米，驗證了發(fā)動機的高空性能，標志著中國自主研發(fā)的3D打印航空發(fā)動機正式跨入實用化階段。

對全球航空制造業(yè)的影響
中國3D打印噴氣發(fā)動機的成功不僅是中國的成就，也將對全球航空制造業(yè)產(chǎn)生深遠影響，標志著增材制造技術在高端裝備領域已從概念驗證階段進入實用化階段，很可能引領全球航空制造業(yè)進入新的發(fā)展時代。

從全球視角看，這一突破將加速航空制造業(yè)的創(chuàng)新步伐。隨著更多國家和企業(yè)認識到3D打印技術在航空領域的潛力，相關研發(fā)投入將增加，技術進步速度將加快。特別是在商用航空、無人機和國防領域，3D打印技術的應用前景廣闊。

這一技術進步也將重塑全球制造業(yè)格局。3D打印技術的普及使生產(chǎn)變得更加分散化、個性化和本地化，可能改變傳統(tǒng)的供應鏈結構。對航空制造業(yè)而言，這意味著更高的設計自由度、更短的研發(fā)周期和更低的成本，推動整個行業(yè)進入創(chuàng)新驅(qū)動的新時代。

南極熊點評
中國3D打印微型噴氣發(fā)動機的成功研制，不僅是一項技術突破，更標志著航空制造領域新時代的到來。通過創(chuàng)新設計理念與先進制造技術的結合，中國航發(fā)集團成功探索出一條前所未有的技術路線，為全球航空制造業(yè)樹立了新標桿。

這一成就充分展示了3D打印技術在高端裝備制造中的巨大潛力，彰顯了中國在航空領域的創(chuàng)新能力。未來，隨著相關技術的不斷成熟和應用范圍的擴展，3D打印技術將引領航空制造業(yè)進入更加高效、創(chuàng)新、可持續(xù)的發(fā)展階段，為人類航空事業(yè)的進步作出更大貢獻。在這一重大技術突破之際，全球航空航天界都在密切關注中國的下一步動作！