3D打印作为一项前沿性的先进制造技术 ， 已经成为全球新一轮科技革命和产业革命的重要推动力 。 然而 ， 多数的设备和工艺尚不成熟 ， 还无法批量打出稳定、耐用、高性能的工业品来 ， 处在“模型制造”和实验阶段 。 但是这种情况正在发生变化 ， 中国的金属3D打印正在不断地向尖端制造靠拢 。 值得一提的是 ， 在我国很多飞机、船舶甚至航天器的重要零部件上 ， 都可以见到金属3D打印的身影 。 无论是飞机、船舶的发动机、零部件 ， 还是运载火箭、空间航天飞行器、无人机等航空航天设备 ， 金属3D打印部件正在悄悄地取代着传统制造的零件 ， 并给航空航天等高端制造提供了更多的可能 。
三、航空发动机核心部件
中国企业打破美国垄断造出航空发动机核心部件 。 铼这种金属很稀缺 ， 每年全世界的产量仅仅只有40多吨 ， 它非常昂贵 ， 价格与白金的价格相仿 。 它之所以价值连城 ， 还因为它在航空和国防制造业中能发挥非常重要作用 。 十三五期间 ， 我国启动了航空发动机和燃气轮机重大专项 ， 航空工业持续发力 ， 不断缩小与国际一流发动机生产企业的差距 。
中国研发的涡扇发动机它的耗油率、寿命指标都达到了国际先进水平 ， 国内也是个空白 ， 所有的零件都是自主设计、自主生产 ， 尤其是像里面的高温的单晶涡轮叶片 ， 实际上就是可以说发动机里面加工的难点中的难点 。 单晶叶片处于航空发动机中温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位 ， 是航空产品第一关键零件 ， 它的铸造工艺直接决定了航空发动机的性能 。
在这台1000公斤推力的发动机中心 ， 核心部件就是眼前这60片单晶叶片 。 发动机将空气进行压缩之后压入燃烧室 ， 在有限的空间内和燃料发生剧烈燃烧 ， 产生猛烈的燃气喷射流 ， 推动这些叶片高速旋转 ， 让看似单薄的零件迸发出惊人的动力 ， 每一片叶片输出的马力都相当于一台2.0排量的SUV汽车 ， 温度大概在1720多度 。 在1700度的高温之下 ， 普通金属是不够耐热的 。 生产单晶叶片就一定离不开一种珍贵的稀有金属-铼 。
金属铼是人类发现最晚的天然元素 ， 因为发现者是德国化学家 ， 因此以莱茵河的名称命名为铼 。 它在地壳中的含量比所有的稀土元素都小 ， 比钻石更难以获取 。 根据美国地质调查局的报告 ， 全球探明的铼储量仅为2500吨左右 。 铼的价格跟白金的价格相仿 ， 一克大概需要两三百块美国是最大的铼金属消费国 ， 控制着全球销售市场 ， 一直处于垄断地位 。 由于铼可以广泛应用于喷气式发动机和火箭发动机 ， 全球约80%的铼用于生产航空发动机 ， 其在军事战略上有重要意义 。 为了维持在航空工业的优势地位 ， 美国和其它一些西方国家常年针对中国进行材料和技术封锁 。
四、往返太空的核心技术—空天飞行动力技术
中国之前的商业航天论坛上专家曾经指出 ， 中国航空已经突破往返太空的核心技术 ， 即空天飞行动力技术 。 如果按计划实施并予以实现 ， 商业航天上中国将一举超越美国成为世界上首个可以实现太空飞行“航班化”的国家 。 为了能够真正实现所谓的“商业化航天” ， 关于空中浮动机动平台和无人机构建的空中局域网也在同步研制甚至已经取得了重大进展 ， 无疑使得中国在航天商业化领域上已经取得了领先地位 。 而最令人激动的是中国在往返太空核心技术上的突破 ， 只有能够确保机体组建能够在脱离后重新运作并回收 ， 基本的运载速度才能得到保障 ， 才有“航班化”的未来 。
值得一提的是 ， 美国在这种往返领域一定程度上依然走在全球前列 ， 尤其是同美军合作的马斯克更是已经推出了相应的可回收火箭“龙飞船” ， 无论是相关实验还是目前的载人成果都已经说明了这一技术的实现程度 。 从长期角度看 ， 马斯克的各种计划本身所需要的经费就是天文数字 ， 项目与项目之间的整体联系更是相当微弱 ， 想要建成同步的空天地网络恐怕相当困难 。
五、单脉冲能量的26瓦工业级飞秒光纤激光器
中国科学家之前开发出国内最高单脉冲能量的26瓦工业级飞秒光纤激光器 ， 研制出系列化超快激光极端制造装备 ， 实现了航空发动机涡轮叶片气膜孔的“冷加工”突破 ， 填补了国内空白 。 无疑是一项重大的核心技术突破！值得一提的是 ， 在全球航空领域 ， 航空发动机被誉为现代工业“皇冠上的明珠” ， 其制造水平代表着一个国家的科技、工业和国防实力 。 尤其是发动机叶片处于航空发动机中温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位 ， 是航空产品第一关键零件 ， 它的铸造工艺直接决定了航空发动机的性能 。
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