縮短一半飛行時間，美國航空購買20架Boom超音速飛機
近日，美國航空公司和Boom超音速宣布美國航空公司同意購買多達 20 架 Overture “序曲”飛機，并可選擇再購買 40 架。美國航空公司已為最初的 20 架飛機支付了不可退還的押金。 Overture 的載客飛行速度預計是當今最快的商用飛機的兩倍。
3D打印可能是贏得超音速競賽的關鍵，3D打印在其中的應用空間很大，包括金屬3D打印3D打印超燃沖壓發動機幾乎全部的零件，3D打印熱混合動力發動機中防止結冰的推進劑注射器系統，結構部件等等。還包括3D打印在陶瓷、碳纖維材料、金屬陶瓷連續體等方面的應用。
3D打印超音速飛機
重新定義飛行速度
Boom超音速公司的Overture客機的設計目的是以 1.7 馬赫的速度搭載 65 至 80 名乘客——這或是當今最快的商用飛機速度的兩倍——航程為 4,250 海里。以這樣的速度， Overture客機從紐約飛往倫敦，跨越整個大西洋將僅需3.5個小時，而目前則需要6.5個小時；從西雅圖到東京，跨越整個太平洋僅需要4.5個小時，而目前則需要8.5個小時。從邁阿密飛往倫敦只需不到 5 小時，洛杉磯飛往檀香山只需 3 小時，這些都是眾多可能性之一。
© Boom超音速
Overture 針對速度、安全性和可持續性進行了優化，還被設計為在短短一半的時間內完成全球 600 多條航線的飛行。2022年7月，Boom超音速公司公布了Overture 的最終生產計劃，計劃于2025年推出，并在 2029 年搭載首批乘客。
3D打印賦能顛覆潛力
根據國際航空的報道，3D打印-增材制造在復合材料、鈦合金、高溫合金等用于超音速客機承力、熱端部件的材料制造方面，隨著增材制造技術在制造精度、速度、質量控制等方面不斷取得新突破，在標準化鑒定認證、價值鏈集成方面更加統一和完善，增材制造將助力超聲速飛機成為商業與制造業角逐的新高地。
3D打印可能是贏得超音速競賽的關鍵，3D打印在其中的應用空間很大，包括金屬3D打印3D打印超燃沖壓發動機幾乎全部的零件，3D打印熱混合動力發動機中防止結冰的推進劑注射器系統，結構部件等等。還包括3D打印在陶瓷、碳纖維材料、金屬陶瓷連續體等方面的應用。
3D打印超音速飛機
© 3D科學谷白皮書
根據3D科學谷，由于空氣的摩擦，任何交通工具表面都會變得非常熾熱,高超音速飛行器在臨近空間/大氣層內長時間以超過馬赫數5的高速持續飛行，采用吸氣式動力形勢的發動機進氣道、燃燒室等部位所處的熱環境尤其嚴酷。這使相關零部件對材料的耐高溫性能、結構的力學性能等有著很高要求，同時對其空間外形、自身重量等也有著苛刻要求。
當傳統制造技術無法滿足要求時，3D打印技術為其開辟了一條全新的道路。3D打印技術以其能夠快速制備具有高材料性能、異形結構、整體特性的零部件特點，在高超聲速飛行器相關領域得到了愈發廣泛的應用。
3D打印制造關鍵零件
根據國際航空的報道，從2019年起，Boom公司與VELO 3D公司就鈦合金部件的3D打印-增材制造開展了合作，VELO 3D利用該公司的“藍寶石”系統為Boom的原型機XB-1開發和制造了飛機關鍵位置零件，這些鈦合金部件大多用于發動機、環境控制系統和結構部件。在XB-1演示驗證機上已安裝有21個鈦合金增材制造部件，包括：將發動機壓氣機引氣至飛機的外模線（OML）的可變涵道閥（VBV）系統歧管；用于冷卻駕駛艙和電子系統艙的環境控制系統（ECS）的排氣窗板；用于將中央進氣口的二次引氣流引導至外模線的窗板；NACA導管和兩個分流器法蘭結構部件。
© Boom超音速
金屬3D打印方面，3D打印的鈦零件用于發動機硬件、環境控制系統和結構件。其幾何設計特征包括具有高縱橫比的高而薄的外壁，這些外壁本身難以通過傳統工藝（例如焊接和鑄造）或大多數現有的3D打印技術來制造。其中，VELO3D獨特的SupportFree打印工藝支持前所未有的設計自由度和質量控制，消除了飛機設計創新中的制造限制。
根據3D科學谷的了解，Boom飛機的開發過程充分利用了計算機仿真軟件和3D打印的優勢，使得設計和制造過程更快、更高效。Boom的優勢在于可以在數百種計算機仿真中迭代和測試設計，相比于使用風洞對設計進行迭代，不僅成本高昂，而且非常耗時。
Boom發力運行經濟性大大改善的超音速客機，工程師能夠在飛機的設計過程中運行數千個計算機模擬計算，仿真和3D打印對提升Boom的設計效率很重要，基于市場對長途航空旅行的巨大需求，數十年的技術進步以及燃油效率的提高。
隱藏在3D打印硬件背后的智能化
Boom所采用的VELO3D的設備是一款智能化的金屬3D打印設備。根據3D科學谷的市場觀察，在國內，所有的國際和國內品牌都面臨著同樣殘酷的價格競爭，用戶在決策采購3D打印設備的時候，往往忽略了功能實現才是自己最終所關注的用戶價值所在，而是將設備商的硬件參數放在一起做比較，在看似“同樣”的設備配置基礎上，往往單純的去壓低設備商的價格。這是3D打印應用端需要警醒的一個誤區，更穩定更智能的設備是創造產品的基礎，忽略設備的軟性條件，這未免也將用戶自身的制造需求引入了另外一種誤區，對用戶的自身發展也是極為不利的。
Boom Supersonic和VELO3D于2019年宣布建立合作，以制造復雜的飛機硬件來組建XB-1，并在VELO3D的Sapphire系統上進行了一系列鑒定試驗。打印的鈦零件用于發動機硬件、環境控制系統和結構件。其幾何設計特征包括具有高縱橫比的高而薄的外壁，這些外壁本身難以通過傳統工藝（例如焊接和鑄造）或大多數現有的3D打印技術來制造。VELO3D的SupportFree免支撐3D打印工藝支持前所未有的設計自由度和質量控制，消除了飛機設計創新中的制造限制。
Velo3D的2022 年第二季度收入連續增長 60%，年同比增長超過 160%，新訂單1800萬美元，積壓訂單5500萬美元，目前Velo3D在 2022 年實現 8900 萬美元的收入目標指日可待。
(責任編輯：admin)
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