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Alloyed联手英国国防部,用增材制造与数字设计将涡轮喷气发动机交付周期压缩至数月

AM易道

发布时间:09-18 15:55

英国国防部(MOD)与制造业初创公司Alloyed在不到七个月内将一款新型涡轮喷气发动机从最初概念推进至完成飞行,


这是双方联合开发计划的一部分,旨在为英国国防系统建立本土化、可快速扩展的推进能力。


该计划已产出一个覆盖宽推力范围的发动机系列,其中两个型号已进入飞行测试或生产阶段。

该计划由英国国防部战略能力办公室牵头,将政府投资与Alloyed的配套资金相结合,


这种共同投资结构旨在加快开发速度,同时增强英国国防工业基础。


截至目前,该计划已在英国创造了60多个工程和先进制造岗位,


随着生产规模扩大,预计明年还将新增45个岗位。


该工作还支撑了由40多家英国供应商组成的供应链,其中大多数为中小企业。


从绘图板到飞行测试仅数个月,


这些发动机完全在英国完成设计、制造和测试,采用了英国国防部所称的「数字化设计与制造」方法,


该方法被认为将传统上需要数年的开发周期压缩到了数月。


该发动机系列的推力范围为30N至2000N,覆盖从小型无人机到大型飞行器的应用场景。


已有两款发动机进入生产阶段,一款300N级发动机已完成飞行测试并进入批量生产,


另一款更大的1100N级发动机在不到七个月内从最初概念达到可飞行状态。


Alloyed首席执行官Michael Holmes将开发速度归功于公司核心的材料与制造专长。


他表示,「与英国国防部的合作使Alloyed能够发挥其世界领先的金属技术,以惊人的速度推动先进推进系统走向成熟并完成验证,同时为英国建设持久的能力。」


英国国防部公告中提到的「数字化设计与制造」,以及Holmes提到的「世界领先的金属技术」,均指向金属3D打印。


Alloyed设计定制金属合金,然后使用工业3D打印设备将金属粉末打印成型,


该计划中的涡轮喷气发动机部件很可能就是通过这种方式制造的,而非从实心金属坯料机加工而来。


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自主、模块化的推进基础,


除个别发动机本身之外,该计划还构建了一套位于英国的数字化设计与建模流程,


旨在让未来的推进系统和发动机变体能够在数月内从概念、评估进入生产。


发动机背后的模块化架构还设计为可在无需大量重新设计的情况下容纳未来升级,


使英国国防部能够灵活地将发动机适配到各种不断出现的新作战需求中。


英国国防装备就绪与工业部长Luke Pollard议员将该计划的速度定位为对当前战略压力的直接回应。


他表示,「我们面临的威胁要求我们具备按需、规模化生产尖端技术的能力,该计划正是实现了这一点,


它将自主制造、数字工程和工业创新结合在一起,确保我们的武装部队保持作战优势,同时为英国劳动人民创造优质就业机会。」


该计划兑现了英国《战略防御评估》中关于加强国防工业和支撑未来国防出口的承诺。


官员们表示,由此形成的能力最终可能超出英国自身部队的使用范围,


有可能为寻求自身韧性和自主推进解决方案的盟国提供支持。


Alloyed从牛津合金实验室到国防供应商之路,


Alloyed成立于2017年,是牛津大学的一家衍生企业,原名OxMet Technologies,最初专注于计算合金设计。


2020年,在与金属3D打印专业公司Betatype合并后,公司更名为现名,


将OxMet的合金设计工作与Betatype的增材制造工艺专长整合为一家垂直一体化公司,既设计金属材料,也负责打印成型。


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这种整合自此成为Alloyed推介其工作的核心。


在2025年年中接受3D Printing Industry采访时,Holmes解释说,


Alloyed实际3D打印的部件中只有不到30%涉及定制合金,


大部分价值反而来自于针对增材制造工艺优化316L不锈钢或Inconel 718等标准材料。


该公司完成了3700万英镑的B轮融资,用于扩建其位于英国阿宾登和美国西雅图的3D打印设施。


公司表示,这些设施拥有欧洲最大的增材制造设备机群之一,


投资方包括Oxford Science Enterprises、JX Advanced Metals和英美资源集团。


为自主国防计划打印推进系统,


Alloyed与英国国防部这一计划所填补的空白并非英国独有,多国国防部门正在转向金属3D打印,


目的正是压缩发动机开发周期并重建本土推进产能,


而不是依赖可能需要数年才能建立或位于海外的生产线和供应链。


英国本国国防部门在其他领域也采取了类似做法。


罗尔斯·罗伊斯与英国国防部合作,将退役的皇家空军龙卷风战斗机部件转化为金属粉末原料,


然后使用这种回收材料为奥菲斯喷气发动机概念3D打印部件,以支持英国的「未来作战航空系统」计划。


在美国,Aerojet Rocketdyne被洛克希德·马丁选中,


为导弹防御局的「下一代拦截器」制造推进系统,


这建立在该公司此前为其RL10火箭发动机3D打印铜推力室的工作基础之上。


在上述两个案例中,与Alloyed涡轮喷气发动机一样,


增材制造的使用目的已不再是如何让现有发动机制造得更便宜,


而是缩短一个国家让新发动机飞上天空所需的时间。


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