2025年國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)3D打印四項(xiàng)重要突破

3D打印技術(shù)參考注意到，2025年我國(guó)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)3D打印制造領(lǐng)域有多項(xiàng)重要突破公布。從產(chǎn)品類(lèi)型看，包括渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)；從應(yīng)用進(jìn)展看，包括首次試車(chē)成功和趨近工程化應(yīng)用；從制造特點(diǎn)看，涉及復(fù)雜結(jié)構(gòu)制造與多材料一體3D打印。本期內(nèi)容，筆者將細(xì)數(shù)我國(guó)去年在該領(lǐng)域的一系列重要進(jìn)展。

首款全3D打印

渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)底面試車(chē)成功

2025年12月13日，西安空天機(jī)電智能制造有限公司宣布，由中國(guó)科學(xué)院工程熱物理所、中科航星股份公司等聯(lián)合研發(fā)，并由西空智造鍛打印技術(shù)制造的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，順利完成地面試車(chē)，這也是國(guó)內(nèi)首次公開(kāi)報(bào)道的3D打印渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)。

12月試車(chē)成功的鍛打印渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)

該發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)發(fā)揮了3D打印技術(shù)一體化制造的核心優(yōu)勢(shì)，將原來(lái)由數(shù)百個(gè)零件通過(guò)焊接、螺栓連接的組件合并為一個(gè)整體部件，核心零部件數(shù)量縮減了40%以上、結(jié)構(gòu)重量減輕了25%。該一體化結(jié)構(gòu)內(nèi)部還集成了仿生冷卻流道、拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)等尖端設(shè)計(jì)，使發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件散熱效果更好、運(yùn)轉(zhuǎn)能耗更低、可靠性更高。

西空智造鍛打印技術(shù)制造

渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)50%零件3D打印

首次點(diǎn)火、一次成功

2025年12月13日，由瀘州懋威科技有限公司研制的MWS200渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)首次點(diǎn)火、一次成功。該發(fā)動(dòng)機(jī)約50%的零件由3D打印制造，從立項(xiàng)到點(diǎn)火僅用時(shí)不到12個(gè)月，體現(xiàn)出極高的工程應(yīng)用效率。

懋威科技是瀘州航空發(fā)展投資集團(tuán)有限公司全資子公司，其依托北航陳懋章院士團(tuán)隊(duì)，以小型航空動(dòng)力研發(fā)、試驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)化為牽引，不斷開(kāi)拓靶機(jī)、巡飛彈、無(wú)人機(jī)和低空經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，是北航瀘州研究院重要組成部分。

MWS200渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)（來(lái)自懋威科技公眾號(hào)）

MWS200渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度高。報(bào)道稱(chēng)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)充分利用了瀘州航發(fā)集團(tuán)的增材制造產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，大幅提升了核心零部件的試制效率。其瞄準(zhǔn)高端無(wú)人機(jī)、高端靶機(jī)等平臺(tái)應(yīng)用，具有結(jié)構(gòu)緊湊、低油耗的特點(diǎn)，3D打印大量整合零件并實(shí)現(xiàn)一體化制造的特點(diǎn)勢(shì)必再次發(fā)揮了重要作用。

MWS200渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)（來(lái)自懋威科技公眾號(hào)）

渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)是航空動(dòng)力的重要組成部分，相比渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，研制難度更大，但燃油消耗可降低20%-40%，對(duì)于飛機(jī)、無(wú)人機(jī)和飛彈來(lái)說(shuō)，可大大降低運(yùn)營(yíng)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，或者增大航程。無(wú)論是西空智造等開(kāi)的全3D打印渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，還是懋威科技的MWS200，均是航空動(dòng)力領(lǐng)域的使用3D打印技術(shù)進(jìn)行該型發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)的重要探索。

TEI公司開(kāi)發(fā)的TEI-TF6000渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，圖文無(wú)關(guān)

KP16-3D打印渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)

加速應(yīng)用落地

KP16-3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)是中國(guó)航發(fā)自主研制的國(guó)內(nèi)首款3D打印渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，其在2025年多次試飛，被重要媒體多次報(bào)道，引起了廣泛關(guān)注。該發(fā)動(dòng)機(jī)的推力約160公斤，可為巡飛彈、無(wú)人機(jī)、靶機(jī)等平臺(tái)提供動(dòng)力。

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

根據(jù)央視新聞報(bào)道，該發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)超過(guò)四分之三重量的零件均采用3D打印制造，大幅減少了零件數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了輕量化、高性能的設(shè)計(jì)目標(biāo)。2025年，研制單位開(kāi)展了該發(fā)動(dòng)機(jī)首次掛飛試驗(yàn)、首次單發(fā)飛行試驗(yàn)與更高飛行高度的單發(fā)飛行試驗(yàn)，驗(yàn)證了極端環(huán)境的適配性，未來(lái)還將拓展更多的飛行平臺(tái)。

目前，發(fā)動(dòng)機(jī)重要部件已通過(guò)強(qiáng)度、壽命 試驗(yàn)考核 ，其中工作條件最?lèi)毫拥暮诵年P(guān)鍵件——渦輪葉片盤(pán)三個(gè)試驗(yàn)件均通過(guò)了3萬(wàn)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(wú)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(wàn)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。 研制單位還將進(jìn)一步優(yōu)化批產(chǎn)工藝， 盡快實(shí)現(xiàn)從技術(shù)成功走向產(chǎn)品成功。

多金屬3D打印航空應(yīng)用突破

2026年1月20日，中國(guó)科技網(wǎng)發(fā)表文章指出，中科院工程熱物理研究所采用多金屬3D打印制造的整體渦輪葉盤(pán)首次通過(guò)點(diǎn)火試車(chē)考核，根據(jù)所提供的試車(chē)畫(huà)面，時(shí)間顯示為2025年10月。

整體渦輪葉盤(pán)點(diǎn)火試車(chē)（受訪(fǎng)者供圖，來(lái)自中國(guó)科技網(wǎng)）

這是全球3D打印行業(yè)內(nèi)首次有報(bào)道多材料金屬3D打印的高速旋轉(zhuǎn)部件通過(guò)試車(chē)。該渦輪葉盤(pán)采用兩種材料制造——盤(pán)芯采用高韌性材料，葉片采用耐高溫材料，由3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)一體化制造。

該葉盤(pán)被被配裝在100公斤推力的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)中，先后通過(guò)了動(dòng)平衡試驗(yàn)、超轉(zhuǎn)試驗(yàn)和整機(jī)點(diǎn)火試車(chē)，在30000RPS轉(zhuǎn)速下60s穩(wěn)定工作，各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足考核要求。它的重大意義就在于，首次實(shí)現(xiàn)了多金屬增材制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端轉(zhuǎn)動(dòng)部件點(diǎn)火試車(chē)，初步驗(yàn)證了多金屬3D打印整體渦輪葉盤(pán)的穩(wěn)定性和可靠性。

整體渦輪葉盤(pán)超轉(zhuǎn)試驗(yàn)（受訪(fǎng)者供圖）

3D打印用于我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)，在此前從未有這樣密集的消息公布。這意味著國(guó)內(nèi)研制團(tuán)隊(duì)在基于3D打印的復(fù)雜系統(tǒng)一體化集成，高質(zhì)量制造工藝，極限工況的可靠性，以及更新技術(shù)的應(yīng)用方面正在全面突破、多點(diǎn)開(kāi)花。

中國(guó)航發(fā)的3D打印極簡(jiǎn)渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，是該領(lǐng)域當(dāng)前成熟度最高的產(chǎn)品。但從其嚴(yán)苛的驗(yàn)證過(guò)程也可看出，真正工程化落地，要克服的困難太多。因此，其他兩款渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的最終落地應(yīng)用，同樣要經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試，這體現(xiàn)出3D打印雖能打開(kāi)全新設(shè)計(jì)空間，但同樣應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足極端可靠性要求。

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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