西安硬科技“3D打印”航空新未来

复合翼无人机FS25e完成关键首飞　　受访单位供图 　　日前，在昆明池畔的西咸新区无人机试飞基地，上演了技术突破的重要一幕——全球首款基于连续纤维增强热固性复合材料3D打印技术生成的复合翼无人机FS25e划破长空，完成关键首飞。不久前，我国首例全3D打印涡扇发动机也如同一颗精密的“动力心脏”，成功完成地面试车。 　　这两项突破在西安交汇，共同勾勒出中国航空制造业转型升级的新路径。西安的硬科技企业正通过自主创新的3D打印技术，为航空制造“打印”出轻量化、高性能、低成本的全新可能。 　　破冰首飞 　　3D打印重塑无人机“筋骨” 　　近日，在昆明池畔的寒风中，西安碳易增材智造科技有限公司（以下简称碳易增材）的工程师们紧盯着一架翼展3.5米的黑色无人机FS25e，它正在完成低温环境下的关键测试。“飞起来只是第一步，我们要在各种极端场景下验证其可靠性。”公司董事长符友恒说。测试中，这架无人机用平稳的起降证明了其骨架的坚固——那是由一台大型龙门式连续纤维增强热固性复材3D打印机“一笔成型”的杰作。 　　走进公司的碳易增材恒温车间，记者看到，巨大的打印机正以每分钟8米的速度运行，同步挤出的连续碳纤维与热固性树脂层层叠加，“生长”出复杂的飞行器结构。与传统工艺相比，这项技术让FS25e的骨架单品制造周期、制造成本降低了一半以上，整机重量减轻10%以上，可靠性大幅提升。 　　“传统模具开发周期长、成本高，一旦设计有调整，原模具就报废了。”符友恒解释说，“我们现在可以随时根据设计调整进行快速迭代，这种快速响应能力在于我们的技术内核——通过让纤维打印路径与构件受力完全匹配，确保‘把好钢用在刀刃上’，就像是为骨骼打造最合理的生长方向，以实现结构的高效优化与极致减重。” 　　智造“心脏” 　　3D打印锻造航空动力新内核 　　西安的另一项硬科技突破，正试图为航空器铸造一颗更强大的“心脏”。 　　近日，由西安空天机电智能制造有限公司3D打印制造，中国科学院工程热物理研究所、中科航星科技股份有限公司、西安交通大学等联合研发的国内首例全3D打印涡扇发动机，顺利完成地面试车。 　　“这是对传统航空发动机‘多零件组装’制造范式的一次彻底颠覆。”西安空天机电智能制造有限公司副总经理王强说，这款涡扇发动机摒弃了由数百个零件精密组装的复杂路径，转而借助创新的激光粉末床锻打印等先进增材制造工艺，将核心部件“一体化打印成型”。 　　这一根本性改变带来了立竿见影的突破：核心零部件数量缩减40%以上，整体结构重量减轻25%，直接提升了发动机的推重比。同时燃油消耗率降低20%~40%，可大大降低飞机、无人机等的运营成本，增加续航里程。“传统制造技术难以实现的仿生冷却流道、拓扑优化结构等尖端设计，在这台发动机内部成为现实，使发动机高温部件散热效果更好、运转能耗更低、可靠性更高，这意味着航空动力装备轻量化、高性能发展有了全新的可行性路径。”王强说，此次试车成功的全3D打印涡扇发动机将运用在无人机和中小型飞行器上，为未来民航发动机的3D打印作出有益探索。 　　协同进化 　　从实验室到天空的硬科技闭环 　　这两家企业在航空3D打印领域取得重大突破的背后，是西安日益成熟的“产学研用”协同创新生态，助其按下了发展的“快进键”。其中，空天机电的涡扇发动机项目是融合了多家顶尖机构的力量，才形成了一条从理论到产品的快速通道。 　　“作为一家成立于2025年8月的年轻公司，我们依托扎根于西安交通大学沃土的技术，仅用不到一年时间就完成了从实验室到首飞验证的闭环。”符友恒说，我们也是西安“产学研用”协同生态的受益者。真正的突破源自对核心技术的“死磕”。通过精准发力实现技术突破，航空3D打印技术正在逐步转化为实实在在的产业竞争力。“翻过一山”后，碳易增材的眼光已投向了更远处。在其未来规划中，当下的3D打印将与人工智能深度融合，目标是打造高度自动化的“黑灯工厂化”作业。 　　对于3D打印如何联动飞机“结构”与“发动机”这两大领域，符友恒认为：“本质上是多材料与多工艺的联动。”碳易增材的连续纤维和空天机电的金属粉末，代表了不同的技术路线，但共同的核心是为天马行空的设计提供前所未有的制造自由。 　　记者　王燕　首席记者　程静