【行业动态】波音公司将用3D打印“冰”来进行适航测试

导读

近日，波音公司公布了一项专利，通过3D打印人造冰，并把它应用在机翼边缘上，用在适航认证中来测试飞机的稳定性和方向舵，从而大幅减少测试成本。

这是3D打印在航空领域的另一个潜在应用，波音公司已经向美国专利局申请了一种专利方法，就用3D打印人造“冰”。该公司并不打算让这种新奇冰块为头等舱乘客服务，而是用来打印可以粘贴到机翼上的复合形状。根据波音公司的专利细节，这将有助于简化和减少飞机的适航认证成本。

如果你曾经在一个明朗的冬天早晨外出，你可能已经看到过布满闪闪发光冰晶的树和草。这些都是当冷水滴碰到固体表面时，突然产生的结晶。在草原上，这一个过程甚至是一个迷人的风景，但在飞机上，如果冰积聚在机翼的前缘，却有着致命的危险，这将降低飞机的空气动力学特性，并增加一个致命的失速风险。

正因为如此，美国联邦航空局FAA和其他国家及国际航空机构都要求所有新飞机必须进行适航认证，保证飞机能在积冰条件下仍能安全飞行。这是通过将待认证飞机放置到风洞中，并在飞机上粘贴玻璃纤维和树脂，并将它们的纹理做得与冰类似，进行模拟飞行试验。

波音公司表示，这个过程有许多缺点，它是缓慢，昂贵而不精确，并且可能会损坏价格昂贵的飞机。而该公司给出的解决方案就是，推出3D打印来创造人造冰的形状并进行飞行测试，这样逼真的适航认证试验能更加准确的测量飞机在积冰情况下的飞行状态。

根据该专利申请，所生产的人造冰一开始就与飞机的计算机模型相连。形状被精确地设计，并装配到所述翼型件表面上，在那里它们被稳定的附连到机翼的前缘，并利用冰的粘性，使用双面胶来代替螺栓舵。这不仅创造了一个稳固的附着，也容易在测试完成后，通过破坏胶粘剂来让冰从飞机上分离开来。

各类冰形状可以在计算机中进行设计，包括它的密度和质地，然后生成一系列的CAD文件，来塑造一个复杂的内部结构，来模仿实际的结冰条件。而这些CAD文件在计算机中可以轻松复制，从而也使得整个过程更加可控。而冰的形状可以做成所希望的厚度和刚度，并用来评估飞机需要应对的各种条件。

波音公司表示，这些形状甚至可以打印识别编码和标记，以确保它们放在正确的位置和并进行正确的排队。整个过程通过高级流程图可以进行各型材料，包括金属和复合材料进行三维印刷。

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