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成本降至1/15、时间缩至1/7:NNSA借助AI+3D打印成功试飞“Aires Tide”飞行器

AM易道

发布时间:06-29 22:09

美国国家核安全管理局(NNSA)拿出了联邦「创世纪任务」(Genesis Mission)的第一个实物成果,叫Aires Tide。
它是一个由AI设计、3D打印的飞行测试载具,专为快速推进的科研飞行测试而造,用来测量核武器在飞向目标时经历的极端热量和振动。

「创世纪任务」是白宫在2025年11月通过行政命令发起的计划,核心是通过人工智能网络把国家实验室的超级计算机连在一起,让它们协同工作。
NNSA利用这个平台,把Aires Tide从初始设计一路推进到了飞行测试阶段。

项目汇集了NNSA旗下的三大实验室:洛斯阿拉莫斯、劳伦斯利弗莫尔和桑迪亚,再加上堪萨斯城国家安全园区一起协作。
两台旗舰超级计算机Venado和El Capitan为设计提供了算力支撑。
来自这些机构的团队只用了五个月就完成了设计、建造和测试——平时这个过程没个两年下不来。

坦率的讲,它的制造周期和成本低得吓人,只有传统方法的十五分之一,时间只要七分之一。
这背后靠的是人工智能、高性能计算和增材制造的联合发力。

为了实现从2025年10月到2026年3月这么紧凑的时间线,研究人员用AI设计载具的内部形状和结构,帮它优化承受极端热量和应力的能力,还确定了内部组件的位置,比如传感器、电源总线这些。
AI优化好设计之后,研究人员就转向了激光粉末床熔融(LPBF)技术,来造多个原型载具。

最终版本是一个11英尺高的锥形结构,用的是Inconel,一种镍、铬、铁组成的高性能合金。
这个Inconel版本用LPBF工艺在堪萨斯城新墨西哥运营中心打印完成,那里是桑迪亚先进制造与创新中心的一部分,今年2月才启用。
早期的版本还包括一个1月打印的碳纤维复合材料原型,以及在桑迪亚打印、组装和测试的较小比例版本。

机身是在一台Velo Sapphire XC 3D打印机上打印的,用了七个嵌套零件的方式。
这些零件是同时打印出来的,不是一个个来,所以生产时间和成本都大大减少了,整个结构不到六天就完成了。

综合安全任务副实验室主任Deborah Frincke说:「通过Aires Tide,我们能够在数周内生产这些载具,成本仅为传统方法的十五分之一。」
她又说:「这种敏捷性对于应对我们国家安全格局中不断演变的威胁至关重要。」

2026年5月,美国犹他州杜格威试验场。
科学家们从32000英尺高空释放了Aires Tide,完成了两次成功飞行测试。
两次测试,全部成功。

在5月之前,Aires Tide一直待在计算机里做仿真。
到了5月,它脱离仿真阶段,在犹他州实际投放了两次。
工程师们会分析飞出来的数据,用来优化以后按同样流程造的飞行器。
这些测试中收集的数据,将用来构建基于相同设计和制造模型的新系统。

NNSA局长布兰登·威廉姆斯说,Aires Tide展示了创世纪使命如何从纸面走向现实。
他表示,特朗普总统明确要求美国在人工智能领域引领世界,利用新技术加强国家安全。
通过结合AI、高性能计算和增材制造,他们正在开创更快、更高效的设计和生产模式,同时把人脑的判断放在核心位置。

最终那台11英尺高的原型,还在华盛顿特区展出了,作为自由250周年庆典的一部分,跟其他美国创新成果一起,摆在「伟大的美国州博览会」上。

用重型计算能力做增材制造这件事,对NNSA来说是个方向信号。
以后可能就把这种高效做法当标准了,响应新任务需求,不用等传统生产周期的滞后时间。

其实,NNSA在Aires Tide上的策略跟国家层面更大的推动力是一致的。
就是把AI设计和增材制造结合起来,缩短从概念到硬件之间的差距。
同样的逻辑也在其他国防机构扩散。
举个例子,导弹防御局的先进研究计划就在用3D打印、人工智能和机器学习,实现导弹系统的持续快速开发交付。
2026财年,这块已经有4210万美元专项拨款。
另一家叫Divergent Technologies的公司,拿出的自适应生产系统,整合了AI设计、大批量增材制造和机器人装配,目标也是加速下一代武器系统的开发部署。

也就是说,人工智能和增材制造正在并肩成为国家安全机构加速时默认使用的工具包,还能稳住供应链。
Aires Tide是NNSA发出的最清晰信号,他们打算在内部建立这个能力。
当然,下一阶段要验证的是,这种能力能不能从单一概念验证走向规模化。


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