利用3D列印提升萬劍彈性能 渦輪扇引擎大幅微型化

朱明 2019年11月20日 21:45:00

中科院量產的萬劍彈在製造技術的提升,已規劃射程400公里的性能提升型萬劍彈。(取自維基百科/O8447 )

空軍IDF戰機掛載萬劍彈(視距外集束巡弋飛彈)已通過各項作戰測試,在系統整合與技術成熟,據指出,萬劍彈的提升型射程可達400公里,因渦輪扇引擎微型化,酬載彈種破壞力更大,目前在3D列印設備等技術加入,節省人力與工時,製造出更精密的零組件,讓整個研發時程縮短與節省經費。

 

 

3D列印運用    製造精準化武器零件更省時

 

日前中科院對外展示研發成果,院長杲中興更說明了研發「鯤鵬引擎(用來做雄二E巡弋飛彈),現更名為SW小型渦輪扇引擎」的有趣經驗,該型引擎技術也用於萬劍彈,近年來更得力於3D列印設備的運用,與金屬粉末的開發,只要將藍圖畫出,輸入3D列印設備,就可以精準無誤差的製作出渦輪引擎所需要的零組件。

 

SW小型渦輪扇引擎,該型引擎技術也用於萬劍彈,目前部分的零組件透過由3D列印設備就可精準無誤差製作出。(朱明攝)

 

例如渦輪噴嘴過去是開模製作出各零件,再由技術員將每根管子彎成同角度再焊上去,製造過程只要有個閃失,整個渦輪噴嘴就要重作或報銷;現在運用金屬積層製造及應用技術開發,搭配500W光纖雷射源,開發出國防及航太產業規格的武器零件3D列印機,再加上開發出的金屬粉末,讓製造渦輪噴嘴等渦輪引擎所需要的零組件,更省時與精準化。

 

渦輪噴嘴運用金屬積層製造及應用技術,讓渦輪噴嘴製造更省時與精準化。(朱明攝)

 

中科院表示,中科院在國防部、經濟部與科技部指導下,投入現有已完成10公分乘以10公分的3D列印設備,明年(2020)將推出大型120公分乘以40公分的列印裝備,能列印更大的軍備零件,製造出的工件可符合國防及航太產業的規格。

 

 

3D列印採用鎳金超合金粉末 射程百公里內彈種都適用

 

大型無人機配掛飛彈所使用的CS200渦輪引擎,大部分的零組件都是由3D列印設備製作出的構型不但微型化、緊緻程度佳,射程100公里內彈種都適用;未來中科院力推在軍方廠庫甚至在大型補給軍艦如磐石艦上配備,未來軍艦可以帶著這套設備,船若有零組件故障開不動,可以先做出零附件替代,把船先開回港再修。出海進行任務時,可隨時針對所需零件列印,來維持航行到返港再維修。

 

CS200渦輪引擎,大部分的零組件都是由3D列印設備製作,射程100公里內彈種都適用。(朱明攝)

 

但3D列印機還是受限於粉末材料,目前材料是鎳金超合金粉末,射程100公里內短時間的彈種都適用,但是需要長時間運作且耐高溫的渦輪扇引擎,例如雄二E巡弋飛彈與萬劍彈的渦輪扇引擎核心零組件,還是要用由傳統技術來製作。但中科院強調SW小型渦輪扇引擎是我國自行獨立研發,已建立完整引擎設計、製造與測試能量,我國是世界擁有相關技術少數國家之一。

 

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