AM易道分享

繼昨日之后，再看大消息。

全球六代機(jī)牌桌再添新局。

7月3日，英國(guó)國(guó)防部官宣，英國(guó)、意大利、日本三國(guó)政府同一時(shí)間簽下一份46億英鎊的合同，把英意日聯(lián)合研制的六代機(jī)項(xiàng)目GCAP推進(jìn)到下一個(gè)設(shè)計(jì)階段。

六代機(jī)的時(shí)代正式在全球拉開(kāi)帷幕。

我國(guó)在過(guò)去一年半里，一款沒(méi)有尾翼、裝著三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的三角翼戰(zhàn)機(jī)反復(fù)被路人和媒體拍到起降，西方分析師給它起了個(gè)代號(hào)叫殲36，配對(duì)出現(xiàn)的還有沈陽(yáng)那邊更小巧的殲50。

同一時(shí)間，美國(guó)空軍選定的下一代戰(zhàn)機(jī)F47還窩在總裝車(chē)間里，官方肯拿出手的只有幾張打了馬賽克的渲染圖，首飛定在2028年。

一個(gè)月前，法國(guó)和德國(guó)聯(lián)手搞了近十年的六代機(jī)項(xiàng)目，因?yàn)楣ぷ鞣蓊~談崩，直接黃了。

而英國(guó)國(guó)防部這次關(guān)于六代機(jī)的通稿里，總結(jié)GCAP這些年在制造端到底攢下了什么，人工智能、機(jī)器人、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，后面緊跟著一個(gè)詞，增材制造。

六代機(jī)這張牌桌上，各國(guó)拼的都是時(shí)間和工藝，英國(guó)這次把3D打印這幾個(gè)字明明白白寫(xiě)進(jìn)合同通稿，令人好奇。

46億英鎊，買(mǎi)的到底是什么？

這份合同由GCAP國(guó)際政府組織授予Edgewing，也就是英國(guó)BAE系統(tǒng)、意大利萊昂納多、日本JAIEC三方各持股三分之一組建的合資公司。

為期18個(gè)月，管到2027年底，資金覆蓋高級(jí)概念評(píng)估階段的收尾和詳細(xì)設(shè)計(jì)工作。

它接了4月那筆6.86億英鎊過(guò)渡合同，當(dāng)時(shí)那筆錢(qián)只夠撐到6月底，專(zhuān)門(mén)用來(lái)等英國(guó)國(guó)防投資計(jì)劃出爐。

這份投資計(jì)劃原定去年秋天發(fā)布，拖到今年6月30日才落地，中間還鬧出防長(zhǎng)辭職的風(fēng)波，日本媒體當(dāng)時(shí)的報(bào)道說(shuō)，東京對(duì)英國(guó)資金能否到位一度相當(dāng)焦慮。

這次46億英鎊落地，算是把這份焦慮壓了下去。

合同金額之外，更值得說(shuō)道的是Edgewing這個(gè)模式，三國(guó)不是各自造一塊拼起來(lái)，而是共用一個(gè)工程總包和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)。

對(duì)照隔壁法德西FCAS項(xiàng)目因工作份額分不攏直接解散的下場(chǎng)，把設(shè)計(jì)權(quán)威放進(jìn)一個(gè)公司而不是分給三個(gè)國(guó)家隊(duì)，這類(lèi)多國(guó)合研項(xiàng)目里并不常見(jiàn)。

Edgewing六代機(jī)概念渲染圖如下：

從外觀渲染圖來(lái)看，并沒(méi)有我國(guó)J36那種超越代際的科幻感。

從合同到零件，增材制造不是噱頭

這份合同簽的是設(shè)計(jì)階段的錢(qián)。

飛機(jī)骨架已經(jīng)長(zhǎng)成實(shí)物，那就是BAE系統(tǒng)正在趕工的未來(lái)作戰(zhàn)空中驗(yàn)證機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)CAFD，不是GCAP最終量產(chǎn)型號(hào)，類(lèi)似于提前把設(shè)計(jì)和制造工藝跑一遍的技術(shù)驗(yàn)證平臺(tái)。

而它身上，增材制造已交付多個(gè)零件。

BAE早在2020年就給項(xiàng)目定過(guò)一個(gè)內(nèi)部目標(biāo)，三成的零件要用增材制造做出來(lái)。

這幾年這個(gè)數(shù)字有沒(méi)有精確兌現(xiàn)不好說(shuō)，但具體案例已經(jīng)足夠多，足以支撐這個(gè)目標(biāo)。

BAE的3D打印案例應(yīng)用繁多，本文不一一列舉。

從設(shè)備看，配了大型FDM3D打印，外加SLM、DED、SLA、SLS等好幾種工藝，按零件材質(zhì)和精度分頭調(diào)用。

再看結(jié)構(gòu)件。

今年6月有報(bào)道披露進(jìn)氣道和機(jī)身結(jié)合處，是用增材工藝整體打印出來(lái)的。

機(jī)翼后緣作動(dòng)器托架用的是熱等靜壓工藝，粉末沉積成形，幾乎零廢料，比傳統(tǒng)大型鍛件省材料也省交期。

這些工藝加在一起，帶來(lái)的直接結(jié)果是交付周期被壓縮。

BAE給出的說(shuō)法是，部分零件的交期從兩年縮短到最快六個(gè)月。

對(duì)一個(gè)九年后就要交付整機(jī)的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，是按時(shí)間表的關(guān)鍵變量。

截至今年6月，據(jù)外媒報(bào)道，這架驗(yàn)證機(jī)按體積算，已經(jīng)完成了大約75%的制造，大半個(gè)飛機(jī)已經(jīng)能摸到實(shí)物。

退役的狂風(fēng)，變成了新引擎的一部分

如果說(shuō)結(jié)構(gòu)件是增材制造在省時(shí)間，英國(guó)另一個(gè)案例講的是省資源。

退役的狂風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī)上含鈦量高的壓氣機(jī)葉片一類(lèi)部件，被拆下來(lái)清洗、霧化成金屬粉末，也就是增材制造的原料，再重新打印成新零件，裝進(jìn)羅羅公司的一款叫Orpheus的小型發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)，包括一個(gè)整體打印的進(jìn)氣錐和一批壓氣機(jī)葉片，裝機(jī)測(cè)試通過(guò)了適用性和安全檢查。

這個(gè)叫Tornado To Tempest的項(xiàng)目，由英國(guó)國(guó)防裝備與保障局牽頭，聯(lián)合羅羅和Additive Manufacturing Solutions公司完成，算是給退役裝備的金屬找了條回爐再造的路，而不是當(dāng)廢鐵處理掉。

Orpheus屬于英國(guó)未來(lái)作戰(zhàn)空中系統(tǒng)計(jì)劃的一部分，跟GCAP最終量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)不是同一臺(tái)機(jī)器，但技術(shù)路數(shù)是相通的，羅羅自己也把這個(gè)項(xiàng)目稱(chēng)作循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)踐的一個(gè)樣本。

發(fā)動(dòng)機(jī)熱端，是增材制造最難啃的骨頭

比起機(jī)身結(jié)構(gòu)件，發(fā)動(dòng)機(jī)零件對(duì)增材制造是更硬的考驗(yàn)，因?yàn)橐傅氖菐装贁z氏度的燃燒溫度和幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的離心力。

羅羅、意大利AvioAero和日本IHI三方，2025年9月把原本各自國(guó)內(nèi)分頭推進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)合作升級(jí)成一個(gè)能直接對(duì)接Edgewing的聯(lián)合體，圍繞的正是GCAP這臺(tái)還沒(méi)正式命名的新發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)部驗(yàn)證機(jī)代號(hào)XFP30。

三方公布的一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，是用增材制造工藝做出的一款新型燃燒室，做出傳統(tǒng)鑄造做不出的復(fù)雜幾何冷卻通道，能讓渦輪在更高溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)讓部件本身運(yùn)行得更涼快，直接提升發(fā)動(dòng)機(jī)壽命和耐久性。

這類(lèi)幾何形狀復(fù)雜到傳統(tǒng)鑄造和機(jī)加工都很難還原的冷卻通道，恰恰是增材制造在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上最拿得出手的場(chǎng)景，如今這套邏輯將被搬進(jìn)了六代機(jī)的軍用發(fā)動(dòng)機(jī)熱端。

三國(guó)增材制造，三個(gè)不同的進(jìn)度條

GCAP常被描述成一場(chǎng)三國(guó)對(duì)等的合資項(xiàng)目，Edgewing三家公司各持股三分之一，聽(tīng)起來(lái)很均衡。

把鏡頭拉到增材制造這一件事上，三國(guó)的進(jìn)度條差得不小。

英國(guó)這邊最靠前。

BAE的柔性未來(lái)工廠已經(jīng)在實(shí)體運(yùn)轉(zhuǎn)，前面提到驗(yàn)證機(jī)今年6月被媒體探訪時(shí)，按體積算已經(jīng)完成大約75%，結(jié)構(gòu)測(cè)試同步在做。

日本這邊似乎還停在政策準(zhǔn)備階段。

據(jù)AMInsightAsia的判斷，日本國(guó)防產(chǎn)業(yè)增材制造的直接應(yīng)用證據(jù)仍然有限，2023年生效的防衛(wèi)生產(chǎn)基礎(chǔ)強(qiáng)化法才把增材制造設(shè)備列入政府補(bǔ)貼范圍，陸上自衛(wèi)隊(duì)2025年才設(shè)了專(zhuān)職的3D打印崗位，同年底防衛(wèi)省才開(kāi)始摸底國(guó)內(nèi)民間廠商的產(chǎn)能。

這些還都是政策層和調(diào)研層面的動(dòng)作，離批量裝機(jī)有距離。

不過(guò)我們并不這么認(rèn)為。

意大利這一頭，萊昂納多公開(kāi)材料里，增材制造相關(guān)的具體細(xì)節(jié)幾乎是空白，官網(wǎng)談GCAP更多講的是電子系統(tǒng)、傳感器和網(wǎng)絡(luò)安全人才。

這塊信息缺口不宜瞎猜，只能說(shuō)透明度和英國(guó)比確實(shí)低不少。

三國(guó)能力不同步，短期內(nèi)似乎并不會(huì)成為簽合同的障礙，這次46億英鎊買(mǎi)的本來(lái)就是設(shè)計(jì)和評(píng)估階段的工作，具體制造工藝要等到詳細(xì)設(shè)計(jì)和原型階段才會(huì)真正對(duì)齊。

但意大利防長(zhǎng)今年已經(jīng)公開(kāi)抱怨過(guò)英國(guó)在推進(jìn)系統(tǒng)上不夠開(kāi)放共享技術(shù)，增材制造這類(lèi)關(guān)鍵制造能力上如果也存在落差，可能會(huì)成為新的摩擦點(diǎn)。

定向打印，還是整機(jī)打印，全世界正在分兩條路走

把視野從GCAP拉開(kāi)一點(diǎn)看，增材制造在軍用飛機(jī)上目前其實(shí)是兩條并行的路線。

GCAP和它背后的英國(guó)Tempest走的是相對(duì)保守的定向打印，挑出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、傳統(tǒng)工藝做不出來(lái)或者成本高企的關(guān)鍵件，比如進(jìn)氣道結(jié)合處、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室，用增材制造單點(diǎn)突破，機(jī)身大部分依然是復(fù)合材料和傳統(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)拼裝起來(lái)的。

另一條路更激進(jìn)。

瑞典薩博和美國(guó)Divergent Technologies在2025年底亮出一具長(zhǎng)度五米、整體3D打印出來(lái)的飛機(jī)機(jī)身，計(jì)劃2026年試飛，這不是打幾個(gè)零件拼起來(lái)，是把整個(gè)結(jié)構(gòu)當(dāng)成可以像軟件一樣快速迭代的對(duì)象來(lái)設(shè)計(jì)制造。

薩博的說(shuō)法是，這樣能大幅壓低改版和試錯(cuò)的成本。

如果試飛成功，可能會(huì)推動(dòng)認(rèn)證機(jī)構(gòu)重新審視大尺寸打印結(jié)構(gòu)件的審定標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槟壳昂娇諛I(yè)對(duì)增材制造的信任基本還停留在支架、導(dǎo)管這類(lèi)次要件上，承力主結(jié)構(gòu)走完全打印路線，此前沒(méi)有先例。

兩條路線其實(shí)是風(fēng)險(xiǎn)偏好的差異。

GCAP要在2035年交付一款用上幾十年的量產(chǎn)戰(zhàn)機(jī)，保守路線更容易過(guò)認(rèn)證這一關(guān)，薩博的驗(yàn)證機(jī)沒(méi)有交付壓力，能放開(kāi)手腳做更激進(jìn)的探索。

誰(shuí)的路線未來(lái)會(huì)成為主流，現(xiàn)在下結(jié)論還早。

這張牌，其他國(guó)家同樣重視

把鏡頭再往外拉一格，我國(guó)的殲36，背后同樣站著一整套增材制造產(chǎn)業(yè)鏈。

公開(kāi)信息中的各類(lèi)3D打印結(jié)構(gòu)件，陸續(xù)被報(bào)道用在殲16、殲20、運(yùn)20和C919上，鈦合金主承力框梁件打印出來(lái)。

放在這個(gè)背景下再看GCAP這46億英鎊，就更容易理解為什么英意日會(huì)在官方通稿里反復(fù)強(qiáng)調(diào)增材制造這幾個(gè)字。

這是這場(chǎng)六代機(jī)競(jìng)賽里，誰(shuí)都不敢在牌桌上缺的一張牌。

按照現(xiàn)在的時(shí)間表，GCAP要在未來(lái)18個(gè)月鎖定設(shè)計(jì)基線，2027年底前讓驗(yàn)證機(jī)試飛，2035年交付量產(chǎn)型號(hào)。

這張時(shí)間表的容錯(cuò)空間并不寬裕，增材制造能不能持續(xù)把交期從年壓縮到月，能不能扛住發(fā)動(dòng)機(jī)熱端的高溫考驗(yàn)，能不能補(bǔ)上三國(guó)之間的進(jìn)度差，決定的可能是未來(lái)世界大勢(shì)。

六代機(jī)拼的從來(lái)不只是氣動(dòng)外形。

天下武功唯快不破。

用3D打印拼的是誰(shuí)能把更輕更優(yōu)更多功能的零件，先一步變成戰(zhàn)斗機(jī)等航空器上真實(shí)存在的戰(zhàn)斗優(yōu)勢(shì)。

從各國(guó)六代機(jī)答案來(lái)看，趨勢(shì)已然很明顯。

新一代戰(zhàn)機(jī)，離不開(kāi)3D打印。