航空业的下一个前沿和 AM 的影响:JetZero 的蒂姆-贝瑞的见解

2024 年 11 月 12 日 | 阅读时间:5 分钟

 

在 Additive Snack Podcast 的又一期精彩节目中,主持人 Fabian Alefeld 再次与熟悉的嘉宾 Tim Berry 进行了交流,他现在是 JetZero 的制造和质量主管。蒂姆曾在太空行业工作过,在 SpaceX 和 Launcher(现为 Vast)担任过职务。

这次对话将深入探讨将增材制造 (AM) 应用于航空领域的挑战和机遇,并特别关注 JetZero 的开拓性雄心。作为一家重新构想商用飞机的公司的领导者,蒂姆分享了他对 JetZero 使命的兴奋之情:利用革命性的混合机翼机身设计重塑航空业。

法比安和蒂姆探讨了这种方法的优势、AM 在 JetZero 的独特应用以及可持续航空旅行的未来。无论您是资深的 AM 爱好者,还是航空技术领域的新手,本期节目都将为您提供一个精彩的视角,让您了解 AM 如何推动创新,从而重新定义天空。

JetZero 的使命和航天工业的经验教训

JetZero 公司的使命是利用其创新的混合机翼机身飞机重塑商业航空--这种设计大胆地替代了数十年来商用飞机中的传统 "管翼式 "机型。该公司的目标是大幅提高燃油效率并减少排放,预计每乘客座位英里的燃油消耗量将减少 50%。这一雄心勃勃的转变不仅将 JetZero 定位为可持续航空领域的领导者,而且与其采用可持续航空燃料和为未来氢动力做好准备的长期目标相一致。 

蒂姆-贝瑞(Tim Berry)从太空行业加入 JetZero,为航空业带来了全新的视角。他在 SpaceX 和Launcher的快速原型和迭代设计方面拥有丰富的经验,这为 JetZero 采用高效、创新驱动的方法奠定了基础。通过采用快速迭代和 "硬件丰富 "的测试周期,蒂姆和他的团队可以快速推进设计和技术--在保持严格标准的同时推动航空业的发展。 

在 JetZero,蒂姆将航天工业的前瞻性思维与航空业的严格要求相结合,创造出一种独特的制造方法。这种融合促进了快速进步,同时也保持了对质量和可持续性的关注。通过质疑既定规范并将创新与严格的航空航天标准相结合,JetZero 正在为航空业设定新的步伐,利用在太空中吸取的经验教训,推动商用飞机迈向更具可持续性的未来。

美国空军应用的 JetZero 混合翼机身原型渲染图

AM 技术在 JetZero 混合翼身飞机中的作用

AM 使 JetZero 能够探索复杂的几何形状、整合部件并显著减轻重量--这是制造高效混合翼身飞机的关键优势。蒂姆重点介绍了 JetZero 如何使用 AM 来制造和迭代从结构支架到流体处理系统等重要部件,从而实现快速原型制造并减少对昂贵模具的依赖。

JetZero 的突出举措之一是其次级测试计划。该计划允许团队在较小规模的模型上进行 AM 试验,从而在投入全面生产之前对各种组件的功能提供宝贵的见解。在起落架和结构支撑等应用中,AM 为 JetZero 提供了生产具有挑战性(如果不是不可能)的部件的灵活性,而这些部件是无法用传统制造方法制造的。此外,AM 能够快速生成部件的多次迭代,这与 JetZero 承诺的 "制造、测试和学习 "周期完全吻合。

蒂姆强调,虽然 AM 前景广阔,但必须战略性地加以应用。在 JetZero,重点是利用 AM 带来的最大价值,平衡创新与实用性。通过深思熟虑地采用 AM 技术,JetZero 可以生产出高精度的零件,优化材料性能,简化制造流程,同时严格遵守航空航天质量标准。这种方法可确保每一个部件,无论是增材制造 还是传统生产的部件,都能通过提供可衡量的优势 "赢得上飞机的机会"。

JetZero 希望其飞机能在 2030 年之前投入使用

航空业中的 AM:挑战与机遇

先进材料在航空业的应用正稳步发展,但要实现广泛应用并非没有障碍。最重大的挑战之一在于认证--这是一个复杂的过程,需要大量的数据和验证,以确保 AM 生产的部件符合严格的监管标准。蒂姆-贝瑞(Tim Berry)介绍说,结构部件的认证通常有动态载荷要求,这可能是一个巨大的障碍。然而,AM 为航空业带来的好处,如减轻重量、提高燃油效率和降低排放,促使航空业继续克服这些障碍。

蒂姆强调说,虽然 AM 可以实现灵活性并降低成本,特别是在定制和小批量零件方面,但与传统方法之间的平衡至关重要。航空业的独特要求意味着每个部件都必须满足严格的标准,这就是为什么 JetZero 要以批判的眼光对待每个部件,以确保其具有实用性和成本效益优势。

阿拉斯加航空公司涂装的 JetZero 混合翼机身设计

航空业的未来发展方向和 AM 技术进步

随着技术、材料和设计方法的不断进步,AM 在航空领域的前景一片光明,有望重新定义航空制造。Tim Berry 认为生成设计和拓扑优化等领域具有巨大的潜力,它们能够制造出轻质、结构优化的零件,非常适合于 AM。

让蒂姆尤为兴奋的一个创新领域是AMCM M 8K和高强度材料等更大制造量的出现。这些进步使 JetZero 可以考虑将 AM 用于更大、更完整的零件,从而开辟了超越传统应用的可能性。例如,高功率激光系统实现了更快的生产速度,而新型合金则扩大了 AM 可帮助生产的部件范围。

此外,日益先进的软件工具正在改变 AM 组件的设计和验证方式。EOSSmart Fusion等程序简化了从设计到制造的流程,更好地控制了材料特性,提高了后处理效率,并减少了对支撑结构的需求。这些软件和设计方面的创新正在为 JetZero 和其他航空企业铺平道路,使它们能够更完美地结合 AM 技术,优化关键飞机部件的性能和生产。

随着 AM 技术的不断发展,它很可能会扩大在航空业中的作用,使像 JetZero 这样的公司能够推动飞机设计和生产的发展。这些进步预示着航空业将向更灵活、更高效、更环保的方向转变,AM 可以在这一领域充分发挥其潜力。

对于那些对未来航空业感兴趣的人来说,JetZero 的发展历程体现了战略性 AM 应用如何推动有意义的变革。混合翼身飞机将于 2030 年代投入使用,这一目标虽然雄心勃勃,但也反映出 JetZero 对其方法和 AM 变革能力的信心。请继续关注 JetZero,它将继续开拓航空业的新道路,充分利用 AM 的全部潜力,使创新、可持续的飞机设计更接近现实。

JetZero 团队混合翼机身设计审查里程碑

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