从火箭发动机到无人机结构,增材制造正逐步深入飞行器核心制造环节

2026-09-23 18:00:33

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随着“低空经济”由产业概念迈向具体落地应用,飞行器制造端正面临一系列愈发明确的问题:怎样减轻重量?如何提升结构性能?如何将更多功能整合进单一零件?又该如何压缩研发与制造的周期?

而这些难题,恰好是增材制造长期以来所擅长的领域。

今年,TCT深圳展将于同期10月15日举行TCT深圳峰会——低空经济与商业航天论坛,届时将邀请来自中国科学院空间应用工程与技术中心、蓝箭航天、同济大学、北京航空航天大学宁波创新研究院等机构的科研与产业界嘉宾,围绕空间结构、火箭发动机、复合材料、无人机设计以及具体飞行任务等方面进行交流分享。

航空航天始终是增材制造最具代表性的应用方向之一,原因在于飞行器对重量、结构性能以及零部件复杂程度的严苛要求,本身便为增材设计留出了充分的施展余地。在火箭领域,这种转变已经体现在实际产品之中。

蓝箭航天近些年来不断推进液氧甲烷动力系统与可重复使用火箭的研制,根据其官网目前披露的信息,天鹊TQ-12A液氧甲烷发动机已顺利通过二次起动试车考核,并拥有可重复使用的能力;朱雀三号重复使用遥二运载火箭也在2026年完成了入轨与回收。

8月19日,朱雀三号遥二运载火箭一子级按预定程序顺利完成了陆地回收

*图片来源:新华社

而在早前的TCT亚洲峰会——航空航天论坛上,蓝箭航天增材设计技术部总监杨瑞康先生就曾介绍过液氧甲烷火箭产品中的增材设计实践,探讨其在性能优化与降低成本方面的运用。此番他将进一步带来液氧甲烷火箭及发动机产品中的实际应用案例。

杨瑞康先生在2024年TCT亚洲展分享报告

*图片来源:2024 TCT 亚洲展现场图片

与之相呼应的是论坛另一侧的探索——倘若制造方式发生改变,结构本身是否也应当重新设计?中国科学院空间应用工程与技术中心研究员赵伟将从空间制造角度切入,探讨“空间承载—感知结构一体化增材制造技术”。这也就意味着,增材制造所面对的问题已不再局限于如何制造出一个结构,而是如何在制造过程中进一步整合承载、感知等功能。

从火箭发动机到空间结构,关注焦点正逐渐从“打印一个零件”转向:增材制造能够为飞行器的结构设计带来哪些新的可能性?

如果说金属增材制造正在改变火箭等复杂结构的制造方式,那么复合材料增材制造则给出了另一条轻量化路径。同济大学航空航天与力学学院章中森教授长期致力于连续纤维增强复合材料增材制造、结构设计以及航空航天材料轻量化研究,目前参与了国家重点研发计划“大幅面纤维增强热塑性复合材料增材制造技术与装备”等项目。

这并非一个仅停留在实验室中的方向。2024年,同济大学科研团队完成了国内首架连续碳纤维复合材料3D打印技术验证机试飞。该验证机采用连续纤维复合材料3D打印制造机身、机翼、翼梁等主体结构,结构重量仅为856克,为有效载荷腾出了更多重量空间。

*图片来源:同济大学官网

因此,本场论坛中所讨论的“轻量化”并非单纯减少材料用量,而是进一步探讨:材料如何依据结构受力需求进行组织?复合材料、结构设计与增材制造能否在同一设计逻辑下完成?这也使复合材料增材制造与低空飞行器之间形成了更为直接的联系。

当这些技术持续向应用端推进,问题最终仍要回到一架真正的飞行器上。北京航空航天大学宁波创新研究院齐士杰教授长期从事复合材料结构设计、增材制造工艺及结构设计工作,并参与了多项制造企业的技术攻关。

先进竹基复合材料无人机的设计制造

*图片来源:爱思达航天科技

他此次的分享将进一步聚焦于先进竹基复合材料无人机的设计制造。从研究院公开的项目资料来看,相关无人机项目已涵盖气动分析、总体设计、结构制造、装配以及飞控调试和试飞等环节,研究方向也与低空无人机的开发和应用直接相关。

最后一场关于高速拦截无人机及相关衍生模块的分享,则进一步将讨论带入具体任务场景。当飞行器从“验证样机”走向不同任务下的实际产品,制造技术需要解决的便不再只是某个零件能否打印,而是成本、结构、模块化设计、制造效率与任务需求之间如何实现匹配。

10月15日,TCT深圳峰会——低空经济与商业航天论坛,将从空间制造、火箭发动机到复合材料与无人机,集中呈现增材制造在飞行器制造领域的最新探索。

更多现场案例与技术分享

10月15日

深圳国际会展中心(宝安)15号馆见!

完整议程如下👇

【关于TCT深圳展】

TCT深圳展立足粤港澳大湾区,辐射华南、西南及东南亚市场,重点关注消费电子、模具制造、珠宝首饰以及牙科医疗行业,为这些行业提供原型件制作、复杂构件一次成型和定制化产品等服务。

您将在TCT深圳展发现更多、更具创新性和本土化的解决方案,聆听来自行业终端用户和服务商的分享,了解他们如何借助这些技术降低成本、提高效率,并创造新的商业模式。探索以增材制造为首的数字化制造技术革新浪潮,深度解析技术背后经济性等核心问题。

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