美國(guó)空軍基地60MXS使用3D打印技術(shù)加快C-5M維護(hù)和修理，并降低成本

2023年3月13日，南極熊獲悉，加利福尼亞州特拉維斯空軍基地（TRAVIS AIR FORCE BASE）宣稱，來(lái)自第60維修中隊(duì)和第349飛機(jī)維修中隊(duì)的機(jī)械師，以及位于佐治亞州羅賓空軍基地的C-5系統(tǒng)計(jì)劃辦公室的工程和承包商，共同采用3D打印技術(shù)，完成了對(duì)C-5M超級(jí)銀河的內(nèi)外部件進(jìn)行維護(hù)工作。

△第60和第349維修中隊(duì)的飛行員正在為C-5M超級(jí)銀河進(jìn)行維修前的準(zhǔn)備工作，包括機(jī)翼表面的維護(hù)。這架C-5M超級(jí)銀河裝備了新打印的3D部件，其中包括被稱為“塊”和“楔子”的部件

上圖中提到的塊和楔子都是用于修復(fù)和維護(hù)C-5M超級(jí)銀河飛機(jī)機(jī)翼表面的關(guān)鍵部件。這些3D打印的部件可以替代傳統(tǒng)加工和制造方式制造的零部件，因此在維修和保養(yǎng)C-5M超級(jí)銀河飛機(jī)時(shí)具有更高的效率和更低的成本。

另外，根據(jù)C-5 SPO的C-5結(jié)構(gòu)工程專家Clay Elliott更專業(yè)的說(shuō)法，美國(guó)空軍快速維護(hù)辦公室提供的打印塊和楔子，可為C-5機(jī)型的機(jī)翼拼板上的空氣動(dòng)力罩提供更好的支撐效果�？諝鈩�(dòng)力罩是有助于減少飛機(jī)在高速飛行時(shí)產(chǎn)生的氣動(dòng)力和阻力。

△C-5M超級(jí)銀河運(yùn)輸機(jī)示意

為C-5M安裝3D打印零部件
去年12月，一架特拉維斯空軍基地的C-5M在降落時(shí)到達(dá)南卡羅來(lái)納州查爾斯頓空軍基地后，機(jī)組人員在飛行后檢查中發(fā)現(xiàn)一個(gè)駝峰形空氣動(dòng)力罩面板的部分缺失。

Elliott說(shuō)到：“當(dāng)時(shí)技術(shù)人員上了機(jī)翼，他們發(fā)現(xiàn)飛機(jī)上的一種高分子合成材料酚醛[塊]嚴(yán)重分層�！边@些結(jié)構(gòu)正處于徹底損壞的邊緣，因此使得飛機(jī)無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。

為了盡快修復(fù)飛機(jī)，Elliott建議將使用新型熱塑性材料Antero 800NA制成的3D打印部件整合到飛機(jī)維修中。

因此，美國(guó)空軍團(tuán)隊(duì)在猶他州希爾空軍基地對(duì)C-5M進(jìn)行一項(xiàng)3D打印部件測(cè)試，并在測(cè)試中使用了6種不同的3D打印零件，皆在取代傳統(tǒng)制造部件。這些部件使用復(fù)合材料制成，可以承受高溫和高壓力，同時(shí)也非常輕便。這些部件通過(guò)快速制造過(guò)程大大縮短了制造周期，同時(shí)也節(jié)約了成本。使用3D打印制造的部件不僅可以在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)，而且由于減少了材料浪費(fèi)，所以也更加環(huán)保。

△另外，激光金屬沉積3D打印技術(shù)在元器件維修與制造方面，旨在縮短備件等待時(shí)間，減少維修停機(jī)時(shí)間，提高飛機(jī)可用性和戰(zhàn)備完好性

解決航空快速維修所帶來(lái)的供應(yīng)鏈問(wèn)題
在測(cè)試中，C-5M成功飛行了45小時(shí)，使用了這些3D打印零件，證明了這些部件可以滿足C-5M的操作要求。3D打印部件的成功應(yīng)用，將使空軍可以在需要時(shí)快速制造部件，而不必依賴傳統(tǒng)制造的方式，這將提高空軍飛機(jī)的可用性和作戰(zhàn)效率。

Elliott說(shuō)：“對(duì)于我們所做的工作來(lái)說(shuō)，3D打印的Antero材料似乎是酚醛的一種可靠替代品。到目前為止，我們使用這些改進(jìn)材料和工藝修理過(guò)的所有飛機(jī)，都沒(méi)有遇到任何問(wèn)題�！�

60th MXS飛機(jī)結(jié)構(gòu)維護(hù)主管Todd Hicks強(qiáng)調(diào)了新技術(shù)，如何加快了一些C5-M的維修和修復(fù)工作。如果當(dāng)?shù)責(zé)o法獲得零件，它可以為60 MXS提供按需生產(chǎn)某些零件的選擇，而不必通過(guò)從第三方采購(gòu)零件的冗長(zhǎng)過(guò)程。這種集成3D打印技術(shù)的方法導(dǎo)致了更快的周轉(zhuǎn)時(shí)間和降低的成本。

此次測(cè)試也驗(yàn)證了3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景，未來(lái)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用的擴(kuò)大，3D打印技術(shù)將在軍事領(lǐng)域中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。