Aurora Labs使用金屬3D打印開發(fā)更輕、更高性能的航空渦輪發(fā)動機(jī)

2024年4月14日，南極熊獲悉，澳大利亞金屬3D打印機(jī)制造商Aurora Labs宣稱，由該公司開發(fā)的200N級微型燃?xì)廨啓C(jī)已取得關(guān)鍵進(jìn)展，這是一種用于小型推進(jìn)系統(tǒng)或發(fā)電廠中心的內(nèi)燃機(jī)，可以將天然氣或其它液體燃料轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，滿足無人機(jī)或即時發(fā)電等應(yīng)用需求。200N型號將在下個月上市，同時，400N級模型的開發(fā)也在進(jìn)行中。

△Aurora Labs 200N級微型燃?xì)廨啓C(jī)

Aurora Labs首席執(zhí)行官Rebekah Letheby說：“金屬3D打印在加速Aurora Labs自主研發(fā)渦輪發(fā)動機(jī)的產(chǎn)品原型開發(fā)過程中發(fā)揮了巨大作用。團(tuán)隊在不到4個月的時間內(nèi)就制造出了先進(jìn)的產(chǎn)品。渦輪發(fā)動機(jī)的設(shè)計和打印成功達(dá)到了實驗室原型測試的基準(zhǔn)，這在高能量密度金屬3D打印部件方面處于領(lǐng)先地位�！�

△3D打印燃?xì)廨啓C(jī)在成功試火后準(zhǔn)備接受檢查

3D打印輕量化航空渦輪機(jī)的開發(fā)

Aurora公司已經(jīng)開始滿足其開發(fā)的200N級燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)達(dá)到市場所需的標(biāo)準(zhǔn)。在產(chǎn)品開發(fā)的過程中，它們已經(jīng)著手確保該發(fā)動機(jī)在推力、進(jìn)氣效率、重量和燃料消耗等方面符合市場預(yù)期，并且它們可以通過適合3D打印技術(shù)的獨(dú)特生成式設(shè)計進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。

該公司表示，它們開發(fā)的發(fā)動機(jī)運(yùn)行功能和性能要求與傳統(tǒng)制造方法制造的同類發(fā)動機(jī)相比毫不遜色。這種發(fā)動機(jī)的優(yōu)勢在于它由較少的復(fù)雜部件組成，因此組裝過程快速可靠，同時不會影響性能。Aurora擁有3D打印機(jī)和專業(yè)技術(shù)，可以在澳大利亞陸上進(jìn)行發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)運(yùn)行。

渦輪機(jī)的效率和重量是Aurora測試的重點(diǎn)。它們在渦輪模型中通過選擇可通過設(shè)計實現(xiàn)輕量化的單個部件，以及選擇可確保高效性能并減輕整體質(zhì)量的金屬材料來解決這兩個方面的問題。更輕的發(fā)動機(jī)可提高燃油效率，從而使飛機(jī)受益。設(shè)計團(tuán)隊還致力于確保將Aurora渦輪機(jī)的各個部件組合起來，打印成一個組件。雖然目前不可能對所有部件都做到這一點(diǎn)，但減少部件數(shù)量優(yōu)化了組裝發(fā)動機(jī)所需的時間，并通過使用更少的部件提高了組裝的便利性。在發(fā)動機(jī)的一個部分，該公司成功地將18個零件合并為一個打印部件，與同級別的傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)相比，重量減輕了20%。

△正在測試的渦輪排氣噴嘴原型

所選金屬材料滿足渦輪機(jī)部件的機(jī)械要求

該公司表示，測試表明，打印出的內(nèi)部零件能夠承受發(fā)動機(jī)點(diǎn)火時金屬材料所承受的應(yīng)力和高溫，具有所需的冶金性能。打印材料可與傳統(tǒng)金屬材料媲美，這為用戶提供了保證，即采用Aurora打印方法，金屬產(chǎn)品的最終質(zhì)量是可靠和可重復(fù)的。

燃料類型也是考慮因素之一，該公司的渦輪機(jī)可以使用Jet-A1、煤油和柴油燃料，這使得最終用戶可以在許多不同的環(huán)境中使用渦輪機(jī)，因為在這些環(huán)境中可能無法隨時獲得特定類型的燃料。

Letheby補(bǔ)充道：“現(xiàn)在，測試將轉(zhuǎn)入現(xiàn)場，發(fā)動機(jī)可以安裝在遙控機(jī)身上。我們對Aurora Labs的打印推進(jìn)系統(tǒng)充滿期待，該系統(tǒng)不僅適用于無人駕駛飛行器，也適用于即時發(fā)電。我們的目標(biāo)是向規(guī)模龐大的國防和航空航天市場出售一項尖端技術(shù)�！�

△Aurora Labs的AL250

國防和航空航天

Aurora 正與數(shù)家客戶合作，這些客戶已見證了燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的性能。同時，公司正在迅速設(shè)計制造更大功率的400N級燃?xì)鉁u輪型號，以進(jìn)一步拓展無人機(jī)領(lǐng)域的市場機(jī)遇，尤其是小型渦輪推進(jìn)系統(tǒng)在該領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

該輪測試數(shù)據(jù)將提供給多家潛在客戶，這些客戶對燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)有各種應(yīng)用需求，涵蓋無人機(jī)推進(jìn)和即時發(fā)電等領(lǐng)域。

這款發(fā)動機(jī)的供應(yīng)對支持澳大利亞國防能力至關(guān)重要，也與《2023年澳大利亞國防審查》的關(guān)鍵內(nèi)容相契合。

3D打印金屬部件在國防和航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用將繼續(xù)向大型和小型企業(yè)推廣，特別是那些在金屬3D打印中表現(xiàn)出色的目標(biāo)幾何形狀。

該公司還繼續(xù)致力于交付第一臺AL250打印機(jī)。