俄计划在新一代宽体客机发动机中大力使用3D打印技术

导读：PD-35发动机是俄罗斯正在研制的下一代宽体客机发动机，据发动机制造商彼尔姆航空发动机公司透露，目前预算为1600亿卢布（约26亿美元），发动机的研发预计将在未来5年内完成，同时增材制造（又称3D打印）技术将称为该计划的重要组成部分。

为了推进该型航空发动机的研发，彼尔姆航空发动机公司还选择与燃气轮机制造商土星公司合作，土星公司的“3D打印“技术已经获得了俄罗斯国家的特别资助。

PD-35发动机同时也是一个联合研发项目，它将由俄罗斯联合发动机公司UEC（注：彼尔姆航空发动机公司是UEC的子公司）和中国航发商用飞机发动机公司联合资助，同时，PD-35发动机很可能成为中俄联合宽体客机CR929的备选发动机，目前全世界成熟的宽体客机发动机仅英国罗尔斯-罗伊斯公司和美国通用电气GE公司能够制造，因此中俄联合宽体客机CR929很可能像C919大飞机那样，选择两家公司的其中一家作为初始动力引擎，然后再选择中国商发的CJ2000、俄罗斯PD-35或乌克兰AI-38发动机作为备选动力。

从2019年起，俄罗斯联合发动机公司UEC也期望将“3D打印“技术整合到已经认证的航空发动机和燃气轮机产品中。

到目前为止，俄罗斯联合发动机公司UEC已经拨款643亿卢布（11.3亿美元）用于PD-35发动机的研发。

UEC的金属3D打印组件

拓扑优化，轻量化部件可以降低成本，同时最大限度地提高发动机强度，这是土星公司进行下一代航空发动机研发的关键技术。土星公司副总工程师Denis Fedoseyev表示：“在拓扑优化的许多情况下，3D打印技术是生产复杂型材零件的唯一解决方案。”

到目前为止，土星公司利用拓扑优化和金属3D打印技术来制造小型复杂的部件，包括燃烧室内使用的支架，机械元件和部件。

UEC公司副总设计师Dmitry Karelin指出：“2016年，土星已经使用3D打印技术生产了超过600种不锈钢，钴和钛合金制成的燃气涡轮发动机元件。目前的发动机中还只有2%的零部件能用3D打印技术制造，我们要将这一比例提高到20%。”

而PD-35发动机是在彼尔姆现有的PD-14民用飞机发动机基础上发展的，而3D打印的初步经验也来自PD-14发动机的设计，PD-14发动机计划在2019~2021年之间进行飞行试验。

土星公司3D打印设备

为了符合PD-35发动机项目的目标，采用传统方法需要大约4个月才能完成一个合格燃烧室的制造，而采用3D打印技术，全俄航空材料研究院（VIAM）只需要5天就可以完成制造。

全俄航空材料研究院总经理Evgeny Kablov表示：“现在的世界，即便是航空发动机这样的高精尖产品也竞争激烈，而竞争力将却决于重量、性能和设计的有效性。”

事实上，美国GE公司已经在航空发动机零部件的3D打印技术上取得了显著的成功，其先进的涡桨发动机ATP发动机有三分之一的零部件现在已经由3D打印制造，同时已经装配了3D打印部件的LEAP发动机在2017年的巴黎航展上的销售额已经达到了270亿美元。

Kablov总结说：“3D打印将有助于立即解决材料、技术和设计问题，所有这些都应该在研发阶段果断整合。“

（编辑：Allen）