2026年1月10日，人民日?qǐng)?bào)再度報(bào)道了我國(guó)3D打印航空發(fā)動(dòng)機(jī)飛行試驗(yàn)的消息，這是半年以來第三次獲得官媒報(bào)道。研制單位——中國(guó)航發(fā)湖南動(dòng)力機(jī)械研究所，在去年12月舉辦的中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)年會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，公布了關(guān)于KP16-3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目截至到當(dāng)時(shí)的間線

?? 2025年7月1日，在內(nèi)蒙古完成了首次掛飛試驗(yàn)，試驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行性能和穩(wěn)定性，掛飛持續(xù)20分鐘，最大飛行高度達(dá)到海拔4000米，發(fā)動(dòng)機(jī)全程穩(wěn)定工作。

?? 2025年11月9日，在陜西定邊縣完成了首次單發(fā)飛行試驗(yàn)。本次飛行時(shí)長(zhǎng)30分鐘，最大飛行海拔高度6000米，最大飛行速度0.75馬赫。

?? 2025年12月9日，在陜西定邊縣完成了第二次單發(fā)飛行試驗(yàn)，飛行時(shí)長(zhǎng)30分鐘，最大行海拔高度提升到9000米，最大飛行速度0.76馬赫，發(fā)動(dòng)機(jī)全狀態(tài)工作各項(xiàng)參數(shù)無異常。

值得注意的是，在1月24日對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的研制過程進(jìn)行了報(bào)道。報(bào)道指出，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)于2021年就開展了首次點(diǎn)火試驗(yàn)并取得了成功，但發(fā)動(dòng)機(jī)研制如同攀登險(xiǎn)峰，每當(dāng)試驗(yàn)因故中斷，便是新一輪戰(zhàn)斗的開始。

下臺(tái)分解、檢測(cè)分析、定位故障、優(yōu)化設(shè)計(jì)……在這一次次的分析與改進(jìn)中，發(fā)動(dòng)機(jī)先后完成零部件強(qiáng)度壽命試驗(yàn)考核，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速達(dá)標(biāo)、性能達(dá)標(biāo)，完成發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)任務(wù)化持久試車，為發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行試驗(yàn)打下了基礎(chǔ)。 中國(guó)航發(fā)，公眾號(hào)：中國(guó)航發(fā)

發(fā)動(dòng)機(jī)掛飛實(shí)驗(yàn)（來自中國(guó)航發(fā)公眾號(hào)）

密集測(cè)試顯示重要意義

從時(shí)間線可以看出，我國(guó)在半年內(nèi)完成了至少三次實(shí)際飛行試驗(yàn)，尤其是最近的幾次試飛，間隔短至一個(gè)月，表明技術(shù)迭代、工程驗(yàn)證的速度非常快
這意味著項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建立起了一套非常高效的“設(shè)計(jì)-制造-測(cè)試-優(yōu)化”研發(fā)閉環(huán)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品定型和量產(chǎn)。同時(shí)也代表我國(guó)在該領(lǐng)域正在快速經(jīng)歷從無到有、從有到能用、從能用到更強(qiáng)、再到更穩(wěn)定使用的發(fā)展路徑。

該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人——中國(guó)航發(fā)動(dòng)力研究所總師辦主任米棟在雄安增材制造產(chǎn)業(yè)年會(huì)上描述了一件很有意思的經(jīng)歷，這款發(fā)動(dòng)機(jī)曾亮相去年11月舉辦的迪拜國(guó)際航空展，國(guó)外相關(guān)領(lǐng)域的一用戶就提出想看真機(jī)的想法，但當(dāng)工作人員指出這就是真機(jī)時(shí)，對(duì)方卻強(qiáng)烈質(zhì)疑。就3D打印航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)際進(jìn)展來說，我國(guó)目前當(dāng)之無愧的處于領(lǐng)先地位。

發(fā)動(dòng)機(jī)基本情況介紹

該發(fā)動(dòng)機(jī)的名稱為KP16-3D打印極簡(jiǎn)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，是中國(guó)航發(fā)動(dòng)研所為滿足國(guó)內(nèi)外中小型無人機(jī)用戶對(duì)動(dòng)力的需求，通過融合多學(xué)科拓?fù)鋬?yōu)化和3D打印技術(shù)，研制的一款輕質(zhì)、高推重比160公斤推力級(jí)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)零部件集成度高，且全機(jī)超3/4重量(含所有核心零件)采用3D打印制造。

發(fā)動(dòng)機(jī)重要部件已通過強(qiáng)度、壽命試驗(yàn)考核，其中工作條件最惡劣的核心關(guān)鍵件——渦輪葉片盤三個(gè)試驗(yàn)件均通過了3萬次以上低循環(huán)疲勞壽命考核，具備裝備長(zhǎng)壽命發(fā)動(dòng)機(jī)的能力。發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速和性能達(dá)標(biāo)，整機(jī)壽命試驗(yàn)表明，最大無故障使用時(shí)間達(dá)設(shè)計(jì)壽命的1.5倍，能在一千余攝氏度溫度和五萬余轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下穩(wěn)定工作，綜合性能指標(biāo)達(dá)到同尺寸量級(jí)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)際領(lǐng)先水平。

工程化應(yīng)用的難度在哪里

米棟指出，與打印普通產(chǎn)品相比，用3D打印技術(shù)制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)，難度指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，需要跨越“消費(fèi)級(jí)制造”與“極限工程制造”的鴻溝。

從材料看，航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用高溫合金，此類材料硬度高、難熔化、冷卻收縮率大、成分復(fù)雜，打印后極易變形開裂；從精度看，普通產(chǎn)品精度要求相對(duì)寬松，而航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零件的精度不能有絲毫偏差；從性能看，普通產(chǎn)品僅需承受輕微外力，而航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片要在手指大小的尺寸上，承載一輛轎車的重量，還要抵住千萬次交變載荷沖擊，不能產(chǎn)生微小裂紋，對(duì)性能要求極高。

發(fā)動(dòng)機(jī)單發(fā)飛行試驗(yàn)（來自中國(guó)航發(fā)公眾號(hào)）

每次飛行結(jié)束后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)都要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行全面分解檢查，包括所有零件狀態(tài)是否正常，有沒有出現(xiàn)任何破壞或失效的情況。

中國(guó)航發(fā)動(dòng)力研究所結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究部副部長(zhǎng)錢正明指出，3D打印雖有一體化成型等優(yōu)勢(shì)，但也失去了傳統(tǒng)連接零件的摩擦阻尼效果，發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)顯著增大。為攻克難題，研制團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出‘多學(xué)科拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)與3D打印制造技術(shù)深度融合’的思路，攻克了一系列關(guān)鍵技術(shù)卡點(diǎn)。”

通過不斷飛行試驗(yàn)，可以充分驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)在高空復(fù)雜環(huán)境下的可靠性，不斷檢驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與飛行器的適配性，為后續(xù)技術(shù)迭代和應(yīng)用推廣奠定基礎(chǔ)。作為全球首款經(jīng)過高空高速試驗(yàn)考核的整機(jī)級(jí)3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)，KP16填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，也為國(guó)產(chǎn)高端制造繞開國(guó)外傳統(tǒng)制造壁壘，實(shí)現(xiàn)換道超車提供關(guān)鍵路徑。

注：本文由3D打印技術(shù)參考創(chuàng)作，未經(jīng)聯(lián)系授權(quán)，謝絕轉(zhuǎn)載。

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