瑞典防务与航空巨头 Saab 与美国增材制造公司 Divergent Technologies,近日联合完成了一段长度达 5 米的全增材制造金属飞机机身结构,并计划于 2026 年投入自主飞行平台进行飞行测试。这一成果不仅刷新了金属 3D 打印在“可动力飞行结构件”尺度上的纪录,也标志着增材制造正从“局部结构优化工具”,迈向“整机主承力结构”的核心制造方式。
这段机身结构完全由 3D 打印完成,没有使用任何模具、铆钉或传统工装夹具,是目前全球规模最大的增材制造金属机体段之一。项目采用 Divergent 的软件定义制造体系(Software-Defined Manufacturing),通过数字化设计直接驱动制造与装配流程,使“设计—制造—集成”形成高度闭环。这意味着结构设计不再受限于传统工艺的可制造性边界,而是反过来由性能目标主导几何与拓扑。
从技术路径看,这一成果并非偶然。Divergent 创始人 Kevin Czinger 十多年前便尝试用金属 3D 打印制造整车车架,并最终落地于 Czinger 21C 超级跑车。在当年“3D 打印无法承担大尺寸主承力结构”的质疑声中,Divergent 率先验证了增材制造在复杂受力体系中的可行性与经济性。正如其团队所言:当整车车架可以被打印出来时,飞机机身不再是理论问题,而只是工程问题。
Saab 方面将该项目视为其“Rainforest”数字化转型战略的重要里程碑。Saab Rainforest 负责人 Axel Bååthe 指出,增材制造与数字化结构设计为联合团队提供了前所未有的灵活性,使结构快速迭代、性能验证和工程决策都显著加速。在新一代航空器(尤其是无人化、自主化平台)开发中,数字设计 + 增材制造正成为系统级能力,而非单一工艺选择。
从制造体系来看,该机身结构基于 Divergent 的 DAPS(Divergent Adaptive Production System) 完成。这一系统将 AI 驱动的结构设计、工业级激光粉床熔融(LPBF)打印以及无夹具机器人装配整合为一体,实现端到端的数字制造流程。整个 5 米机身由 26 个不同的 LPBF 金属构件组成,通过机器人完成高精度拼接与粘接,避免了传统大型航空结构中复杂的装配基准与工装系统。
在性能层面,Saab 与 Divergent 披露,该机身方案相比传统设计零部件数量减少约 99%,结构重量降低约 45%。这种“极端零件整合 + 拓扑驱动结构”的结果,正是增材制造在航空航天领域最具颠覆性的价值所在——不仅减重,更重要的是显著降低系统复杂度、供应链负担与装配风险。
Divergent 联合创始人兼 CEO Lukas Czinger 表示,该项目充分展示了当“前沿航空构型”与“软件定义制造平台”深度融合后所能释放的潜力。通过将数字设计、增材制造和自动化装配紧密耦合,团队以传统航空制造体系难以企及的速度与灵活性,实现了大尺度、高性能机体结构的工程化落地。
从更宏观的产业视角看,这一项目释放出一个清晰信号:增材制造正在从航天发动机、支架、管路等局部结构,向飞机主承力结构与整机架构渗透。对于未来的无人机、可快速迭代的军用平台、乃至新构型飞行器而言,软件定义制造或将成为缩短“概念—首飞—量产”周期的关键底层能力。Saab 与 Divergent 的 5 米机身,不仅是一段结构,更像是一次对未来航空制造范式的预演。
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航天3D打印点评
这并不是一次“把零件做大一点”的技术展示,而是一次制造范式的实质性跨越。Saab 与 Divergent 联合完成的 5 米级全增材制造机身,真正触及了航空工业最保守、也最核心的领域——主承力结构。没有模具、没有铆钉、没有传统工装,却实现了大尺度、可飞行、可验证的机体段,这背后不是单点工艺突破,而是软件定义设计、增材制造与自动化装配的系统级协同。对航空产业而言,这类能力的意义远不止减重或降本,更在于大幅压缩设计到首飞的周期,为无人化、快速迭代的新一代飞行器打开了全新的工程路径。某种程度上,这段机身本身就是一份“未来航空制造”的样机。