智慧赋能 | 用3D打印技术复刻空管设备配件，到底行不行？

近日，河南空管分局技术保障部完成了一项看似微小却意义深远的维修任务——利用3D打印技术，成功复刻并更换了北场监雷达波导裂缝天线侧边保护罩。这一举措不仅及时消除了设备隐患，更打破了国外厂家长期形成的专用配件垄断，为空管设备自主维修探索出一条低成本、强安全、可推广的创新路径。在空管系统持续强化自主保障能力、推动科技赋能安全的背景下，河南空管分局的这一实践，提供了来自基层的创新样本。

河南空管分局技术骨干对受损保护罩进行精密测绘

专用配件遇“卡脖子”难题

每年春夏之交，气温回升，昼夜温差加大，风沙、雷雨也轮番上阵。那些长期在户外运行的空管设备，很容易出现材料老化、部件开裂、性能波动等问题。

对河南空管分局技术保障部（以下简称“技术保障部”）来说，换季维护就像一次例行的体检和调理。团队按部就班推进设备检查、参数核对、隐患整改和性能提升等系列工作，一切都是为了夯实安全这块基石。

在今年4月的一次换季维护中，技术保障部装备维护室的技术人员在例行查看北场监雷达时，发现天线侧边保护罩出现了明显裂缝。北场监雷达是郑州新郑国际机场场面监视的核心设备，机场内飞机、车辆的一举一动，跑道上每一刻的运行态势，都靠它盯着。长年累月暴露在室外，紫外线晒、雨水淋、温差大等影响，让很多零部件都“吃不消”。那个裂开的保护罩看着不起眼，却像北场监雷达的一层皮肤——一旦破损，雨水和灰尘就能慢慢侵入内部结构，影响设备稳定运行，埋下安全隐患。

“这部件看起来不大，可少了它，天线的防护就没了底”。技术人员解释说，这种保护罩属于国外厂家专供配件，坏了通常只能等原厂供货。可原厂供货动辄几个月，价格还很高。如果干等着，设备可靠性下降不说，万一引发更严重的二次损坏，代价就更大了。

其实，这样的困境在空管保障一线并不少见。很多进口设备上的专用件、小批量件、易损件，长期被国外厂家“卡”着——采购周期长、议价空间小、供应链不稳定。这也是一线日常维护中最让人头疼的“卡脖子”难题。

在摸清原件所有细节之后，工作人员开始进行数字化建模（河南空管分局供图）

能不能用3D打印技术自己复刻？

面对这个“卡脖子”的零部件，技术团队没有选择被动等待。

近年来，河南空管分局一直在推动微创新项目建设并明确提出，微创新不怕小，怕的是不能消除一线真正的痛点。只要能增强保障能力、降低运行成本、提升管理效能，哪怕只是一颗螺丝钉的改进，也值得做。这句话落在了技术团队成员的心坎上。他们开始认真琢磨：能不能用3D打印技术，把这个国外专供的保护罩自己复刻出来？

相关技术人员表示，3D打印在工业制造、医疗、航空等领域已经不算新鲜事，并且得到了广泛应用。但要用在空管设备的现场维修上，挑战是全方位的。既要把原件的结构尺寸、安装适配性还原得分毫不差，确保高安全性，还要让打印出来的材料扛得住风吹日晒、温差以及时间考验。

说干就干。技术保障部第一时间组织技术骨干对受损保护罩进行精密测绘和结构分析，关键尺寸、连接方式、安装位置、受力特征、材料参数……每一个细节都被仔细记录。技术团队成员还进一步对损坏部位的老化成因、外部环境影响因素进行综合研判。在摸清原件所有底细之后，团队开始了数字化重建。建模、比对、修正，一遍又一遍，直到模型与原版结构高度一致。

材料选择则是另一道坎。在户外环境中，新保护罩必须抗紫外线、抗老化、耐温差、抗冲击。技术人员围绕材料种类、打印精度、结构强度、耐候性能反复测试论证，不仅让新保护罩外形“长得像”，更要安全“靠得住”。

进入具体制作阶段后，技术人员配合厂家，把3D打印与传统维修工艺结合起来，先后完成三维建模、材料适配、精密打印、表面修整、装配试验等多个环节。由于保护罩结构复杂，安装精度要求极高，打印过程中参数要不断优化，细微偏差要及时校正。经过多次试制和验证，一个与原版高度一致的天线侧边保护罩终于稳稳地摆在了工作台上。

安装测试同样一丝不苟。技术人员按照设备维护规程，小心翼翼地装上新保护罩，调试、观察、反复检查——贴合度够不够高？结构稳不稳？防护性能恢复了吗？测试结果令人踏实：各项指标都满足运行要求，天线系统那道裂开的“伤口”被严严实实地补上了，保障设备恢复了安全稳定运行。

思维方式的转变更具长远意义

效果很快就显现出来，而且远不止“修好了一个零部件”这么简单。

在时间上，与传统外购模式相比，3D打印保护罩大幅缩短了等待时间，避免了设备长期带伤运行的风险，保障了机场场面监视不间断。在成本上，3D打印复刻的成本仅为原厂配件的几十分之一，大幅减少了维修支出，省下来的钱是“真金白银”。

更重要的是，这一实践打破了国外厂家在专用配件供应上的单一垄断格局。河南空管分局的这次探索，为行业内其他单位解决类似问题提供了可复制的技术路径和工作方法。

这次成功不是灵光一现，而是有“土壤”的。近年来，河南空管分局持续落实微创新机制，不求“大而全”，只看“小切口、实效果”。从发现问题到推广应用，实现了一套完整的闭环管理。技术保障部的这次实践正是从“纸面构想”走到“现场应用”的生动写照。有技术人员感慨：“以前遇到这类问题，第一反应是找厂家、等供货。现在有了微创新的平台和氛围，很多被动问题都能主动解决了。”这种思维方式的转变，比单纯的技术突破更具长远意义。

此外，这次实践还给空管系统探索自主保障能力提升提供了重要启示：基层单位完全有能力在技术创新中扮演更主动的角色。正如技术人员所说：“技术保障不能只停留在修好设备上，更要琢磨怎么修得更快、修得更省、修得更好。”

创新的价值往往就是这样：从一个不起眼的现场问题入手，一点点积累，一次次优化，最终推动整体保障模式悄然升级。下一步，河南空管分局将以这次实践为起点，进一步拓展3D打印等新技术在设备维护中的应用场景，用科技持续为空管安全运行赋能，为民航高质量发展贡献更多河南空管智慧与河南空管方案。（中国民航报 记者冯智君 通讯员陈帅明、沈超航）

（本文刊载于中国民航报2026年6月3日8版）

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编辑|张 薇

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