#烽火问鼎计划# 美国海军航空作战中心飞机部和西南舰队战备中心的工程师们开发了一种3D打印技术，可以让水兵们在F/A-18“超级大黄蜂”战斗机驻扎的基地直接修复其复合材料面板的裂纹。他们预计，这项技术一旦投入舰队使用，就能将维修时间缩短约50%。这两个部门计划今年夏天在一架现役飞机上进行3D打印修复的飞行测试，这将是该技术从实验室走向实际应用的重要里程碑。

现代战斗机蒙皮主要由碳纤维和树脂面板构成，这些复合材料因其比铝更轻，同时强度足以承受高速飞行带来的压力而备受青睐。超级大黄蜂战斗机的发动机舱门等部件就依赖于这种材料。一旦这些面板出现裂纹或损坏，无论是鸟击、跑道碎片还是航母作业的日常磨损，飞机都必须停飞才能修复。而传统的复合材料维修过程漫长且专业性强。复合材料的维修历来需要训练有素的维修技师，因为这种材料无法像金属面板那样通过焊接或铆接进行简单修补。此外，要将合适的零件或专家送到中队往往意味着需要将部件运回美国的维修站，这个过程可能需要数周时间，导致飞机在指挥官最需要飞行的时候被困在维修站。

“我们的目标是将能力直接交到舰队手中。通过简化复杂的维修工作，使其能够在前线进行，我们的工程师就能更快地让飞机重返战场。这是一个明智的解决方案，它使我们的中队更加自给自足，并直接提高作战准备水平，”海军航空武器司令部司令托德·埃文斯少将说道。

埃文斯描述的修复方案涉及高性能复合材料补片，工程师们使用增材制造设备直接打印这种补片，本质上是根据数字蓝图逐层构建替换材料，而不是从预成型片材上进行机械加工，然后将打印好的补片直接贴到飞机受损部位。从实验室中可用的补片到最终获得飞行许可的部件，NAWCAD 和 FRCSW 的工程师们需要制定具体的应用流程和质量检查措施。因为即使复合材料结构看起来坚固，如果粘合、固化和检验不符合严格的标准，仍然可能在飞行中发生灾难性故障。公告中提到的地面和实验室测试的成功表明，这项验证工作已经克服了第一道障碍，该技术有望在今年夏天进行实际飞行测试。

FRCSW之所以能够将这种维修方式推广到日常使用，是因为它已经运营着海军航空兵最繁忙的维修部门之一。该司令部位于圣地亚哥，拥有超过一个世纪的军用飞机维修经验，并在过去几年中不断扩展其3D打印技术的应用范围，涵盖从缺货飞机部件到结构修复的各个方面。此前，该司令部曾使用Stratasys F-900工业打印机制造了一个F/A-18按钮插头，该插头已缺货数月。工程师报告称，首次打印耗时约两周，但未来以相同方式制造的部件可能只需一到四天。这预示着海军目前也希望通过这种快速的打印方式来修复复合材料结构。此外，NAVAIR 的增材制造团队还利用冷喷涂 3D 打印技术（一种喷涂金属粉末以堆积材料的工艺）修复了超级大黄蜂战斗机的起落架轮辋。此前，这些轮辋必须丢弃并更换，每个轮组的成本约为 10 万美元。这凸显了海军在多个飞机系统中积极寻求 3D 打印解决方案，而不是将这种复合材料修补方法视为孤立的实验。

复合材料修复项目之所以不仅仅是某个基地的奇观，关键在于其已有的基础设施支撑。海军在全球22个维修基地部署了3D打印机，这个网络最初是为其他增材制造项目逐步构建的，如今可以作为骨干力量，将复合材料修复能力扩展到超级大黄蜂战斗机实际作战的任何地点，而无需每架受损战机都等待数千英里外的维修站运送零部件。对于日益专注于太平洋作战的海军而言，这一优势意义重大。在太平洋地区，基地之间的距离往往长达数千英里，停在前线机场的战机无法像以往那样通过补给航班快速返回基地进行维修。

波音公司已宣布计划在2027年停止生产超级大黄蜂战斗机。今年早些时候，FRCSW完成了其首个完全自主研发的超级大黄蜂Block III改装项目。这项独立的升级计划旨在确保该战机的雷达、座舱显示器和机身在2040年代仍能保持良好性能，即便海军新型F-35C隐形战斗机将承担越来越多的航母舰载机任务。一支预计还能服役二十年的舰队需要可扩展的维护解决方案，而一种能够由前线基地的水兵执行，而非需要经由少数专业维修站才能完成的维修方法，正是决定战机是停飞还是重返战场的关键所在。

NAWCAD尚未透露如果夏季飞行测试成功，该方法将在多快的速度下推广至整个舰队。而且，一次成功的飞行本身并不能证明这些修补片能够经受住多年航母部署和作战飞行的考验。但该项目确实证实，海军正在将增材制造视为维持飞机正常飞行能力的核心基础设施，而非仅限于补给缺货塑料零件的新奇技术。一名水兵在前沿基地打印战斗机蒙皮的结构修补片，这与十年前海军的战备状态截然不同。