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雷尼紹（shào）：增（zēng）材製（zhì）造（zào）技術令霍克台風戰鬥機重拾昔日雄風

2017-3-20 來源：雷尼紹作者：-

近二（èr）十年來，位於英國（guó）格洛斯特的“噴氣時代”航空博物（wù）館一直在為複原英國二戰時期的著名飛機 — 霍克台風戰鬥機而努力，而格洛（luò）斯特恰恰是該戰機的誕生地。該博物館曾努力尋找有能力的工（gōng）程公司，希望其能夠根據1938年的原始設計圖紙在缺乏製造細節的情況下重新製造出完整（zhěng）的駕駛艙支架，經過重重篩選，最終他們找到了雷尼紹。

作為一家世界聞名的工程公司，雷尼紹不遺餘力地為其提供了幫助 — 采用最新金屬增材製造（3D打印）技術生產出的駕駛艙支架，讓複原台風戰鬥（dòu）機的項目得以按計劃進行（háng）。

霍克台風 — 也被英國皇家空軍 (RAF) 親切地稱為“蒂菲”— 是第二次世界大（dà）戰期間一款著名的英式單座戰鬥轟炸（zhà）機，由格洛（luò）斯特郡（jun4）飛機公司獨家製造。台風戰機是英國皇家空軍唯一一款能夠在低空作戰中與勁敵德國福（fú）克（kè）-沃爾夫Fw 190戰鬥機相抗（kàng）衡（héng）的飛機。此外，台風戰機還是一款極其出（chū）色的對地攻擊機。輝煌的曆史鑄（zhù）就了其作為英國瑰寶的（de）地位。

位於格洛斯特的“噴氣時代”航空博物館正在努力翻新一架二戰時期的（de）霍克台（tái）風戰鬥機，這架飛機是在威爾特郡（jun4）的一座廢料場中被發現的。

“噴氣時代”航（háng）空博物館請求（qiú）雷尼紹幫忙重新製（zhì）造霍克台風戰（zhàn）鬥機機身上的兩個支架—這類支架在（zài）同類戰機中極為少見。

台風戰機前後隻生產（chǎn）了3317架，而且如今所剩無幾；更沒有一架飛機（jī）能夠重回天空（kōng）。1998年（nián），人們在威爾特郡的一個廢料場中找到了一具（jù）台風戰機駕駛艙的殘骸，其結構雖較（jiào）為（wéi）完整，但已被嚴重腐（fǔ）蝕 — 那時便有誌願者表示要修複這架對國家和地區都具有重要意義的戰機。

“噴氣時代”航（háng）空博物館所在的位（wèi）置與台風（fēng）戰機的誕（dàn）生地僅僅一街之（zhī）隔，憑借這一優勢（shì），該博（bó）物館不失時機（jī）地（dì）推（tuī）進這一項目（mù）。在對雷尼紹擁有的增材製（zhì）造能力做出初步了解後，館方給這家全球工程公司的董事會主席兼（jiān）首席執行（háng）官David McMurtry爵士寫了一封信。在信（xìn）中，“噴氣時代”航空（kōng）博物館請（qǐng）求雷尼紹幫忙重新製造霍克台風戰鬥機（jī）機身上的兩個支（zhī）架 — 這類支架在同類戰機中極為少見。雷尼紹的（de）回複沒有令館（guǎn）方失望。

挑戰

博物（wù）館既找不到原始支架的替代品，也很難找到一家製造商能夠精確地複（fù）製出這些部件。“噴氣時代”航空博物館雖然沒有飛（fēi）機駕駛艙的原（yuán）始支架，但保（bǎo）存了該部件1938年的（de）原（yuán）始設計（jì）圖紙，並（bìng）且還（hái）能短期借來另一架（jià）台風戰機的駕駛艙支架供作參（cān）考。

經過雙（shuāng）方初步的溝通，雷尼紹相信（xìn）其有能（néng）力（lì）利用金屬增材製造係統重新製造出這種支架（jià）。“霍克台風（fēng）戰鬥機（jī）是格（gé）洛斯特曆史遺產中極其重要的一部（bù）分，”“噴（pēn）氣時代”航空（kōng）博物館台風戰機項目讚助商協調人Trevor Davies解釋道，“我們複製（zhì）台風戰機駕駛（shǐ）艙的加工車間距（jù）離上世紀30年代的飛機製造廠不到一英裏。將原汁原味的台風戰機帶回這座城市，對於我們而言不僅僅（jǐn）是一項（xiàng）了不起的工程奇跡，更（gèng）像（xiàng）是重新創造曆史。”

“在嚐試複製駕駛艙支架（jià）的過程中，我們曾先後聯係過多家工程（chéng）公司，”Davies繼續說道，“但是，這些支架的形（xíng）狀非常獨特，這意（yì）味著即使我（wǒ）們有原始設計圖紙，那些提供數控加工產品（pǐn）的公（gōng）司也沒有（yǒu）信心能夠（gòu）生產出完全精確的成品部件。當（dāng）我們了解到雷尼紹的增材製（zhì）造技術及其（qí）所（suǒ）具有的設計（jì）靈活性後（hòu），我們隨即向其尋求幫助。” “博物館保存的台風戰機原始圖紙可追溯到1938年，而且那（nà）時所有的測量數據（jù）均（jun1）采用英製單位，”雷尼紹開發工（gōng）程師Joshua Whitmore介紹道（dào），“此外，其中一個駕駛艙支架的圖紙已經遺失，這意味著需要對該部件進行更詳細的測量。由於現有支架是從另一架霍克台風戰鬥機上借來的，因此雷尼紹必須在規定時間內歸還。這給項目平添了不少（shǎo）壓力。” “我們不得不根據一套不完整的原始圖（tú）紙來計（jì）算尺寸：使用數（shù）字遊標卡尺等傳統測量工具進行測（cè）量，繪製相關的投影圖。最終我們得到了大部分缺失的關鍵尺寸，同時完成（chéng）了對非關鍵尺（chǐ）寸（cùn）的估算。隨後我們將尺寸從公（gōng）製轉換為（wéi）英（yīng）製，”Whitmore補充道，“雖然這一過程比較耗時，但大約兩周後我們成功得到了支架的原型數據。

這些支（zhī）架的形狀非常獨特，這（zhè）意味著即使“噴氣時代”航空（kōng）博物館有原始設計圖（tú）紙，那些提供數控加工產品的（de）公司也沒有信心能夠生產出（chū）完（wán）全精確的成品部（bù）件（jiàn）。

解決方案

台風戰機前後隻生產了3317架，而且如今所剩無幾；更沒有一架飛機能夠重（chóng）回天空。

雷（léi）尼紹根據原始設計圖紙和其他測量數（shù）據，使用Siemens NX 7.5 CAD軟件創建了一個台風戰機駕駛艙支架的3D數字模型（xíng）。這樣一來（lái），雷尼紹便可以進行參數化建模和直接表麵建模，以生（shēng）成部件的數字複製品。

完（wán）成數（shù）字（zì）建模後，工（gōng）程師使用3D打印技術製作出（chū）材質為（wéi）聚碳酸酯塑料的原型部件。隨後，雷尼紹將這些部件運送至博物館（guǎn）下屬（shǔ）的車間，並將（jiāng）它們安裝到戰機駕駛艙上以驗證其規格是否正確。當工程師確認這些部件準確無誤後，雷尼紹便（biàn）利用增材製造技術正式生產金屬加工件。

格洛斯特郡飛機公司最初采用鋁材製造台風（fēng）戰機的駕駛艙支架。這是（shì）因為金屬鋁具有一些優良的物（wù）理性質，如密度低（因此重量輕）、強度高且延展性好。在生（shēng）產符合（hé）性能要求（qiú）的金屬加工件成品之前，雷尼紹偶爾會首先使用（yòng）增材製造技（jì）術製作塑料原型部件。

雷尼紹在自（zì）己的AM250增材製造係統上使用鋁粉生產金屬支架，整個部（bù）件通過四次加工過程完成；之後（hòu）利用噴砂工藝（yì）和手工打磨技術對部件表麵進（jìn）行精加工。

結果

雷（léi）尼紹在自己的AM250增材製造係（xì）統上使用鋁粉生產金屬支架，整個部件通過四次加工過程完成。

由於雷尼紹公司所在地（dì）與“噴氣時代（dài）”航空博物館相（xiàng）隔（gé）不足30英裏，因此雷尼紹工程師決定親手將成品支架交付（fù）給館方；2016年5月，部件交付（fù）正式完成，此時恰（qià）逢Cool Aeronautics航空展隆重舉行，雷尼紹與博（bó）物館合作，在展會上（shàng）展出了這些部件，並向公眾著重介紹了增材製造技術所（suǒ）具有的優勢。

“我們認為雷尼紹為台風戰機項目、“噴氣時代”航空博物（wù）館以及格洛斯（sī）特所作的貢獻難以估量，”Davies微笑著說道，“如果沒有增材（cái）製造技術，我們（men）將無法複製出這些支架 — 這些部件（jiàn）過於（yú）獨特，這一點恰恰類似於台風戰機本（běn）身。通過將傳（chuán）統與創新融合，雷尼（ní）紹的幫助使這個早在1998年便已啟動的項目得以繼續推進，並使得（dé）這款英國國寶級（jí）戰鬥機在其誕生地重放光彩。我們定期在博物館為學校師生舉辦講座，展示這款戰機並介紹其對（duì）英國二戰（zhàn）曆史所具有的重要意義。

一架古老戰機上的部件能夠以如此革新的方式複製出來 — 我們希望籍此激發青年一代對航空科技和工程的興趣（qù）。增材製造（zào）技（jì）術為（wéi）台風（fēng）戰機輝煌的曆（lì）史增添了濃（nóng）墨（mò）重彩的一筆。”

通過采用增材製造方法並使用原始材料生產駕駛艙支架，雷（léi）尼紹（shào）成功（gōng）按照（zhào）1938年的古老圖紙複原了這些部件。在成（chéng）功完成駕駛艙支架的複製後，雷（léi）尼紹已開始與“噴氣時代”航空（kōng）博物館商（shāng）討下一個激動人心的項目：讓台風戰機的（de）另一個重要部件 — Napier Sabre活塞發（fā）動機（jī） — 重（chóng）回格洛斯特。

雷尼紹采用（yòng）最新金屬增材製造技術生（shēng）產出駕駛艙支架，讓複原台風戰機的項目得以按計（jì）劃進行。

“噴氣時代”航空博物館定期展示霍克台風戰鬥機並向公眾介紹其對英國（guó）二戰曆史所具有的重要意義。增材製造（zào）技術（shù）為台風戰機輝煌的曆史增添了濃墨重彩的一筆，博物館希望（wàng）籍此激發青年一代對航（háng）空（kōng）科技和工程的興趣。

關於雷尼紹

雷尼紹公司 (Renishaw plc) 是世界測量和（hé）光譜分析（xī）儀器領域的領（lǐng）導者。我們開發的創新產品可顯著提高客戶的經營業績 — 從提高製造效率和產（chǎn）品（pǐn）質（zhì）量、極（jí）大提高研發能力到改進醫療過程的功效。

我（wǒ）們的產品可廣泛應（yīng）用（yòng）於機床（chuáng）自動化、坐標測量、增材製造、比對測量、拉（lā）曼光譜分析、機器校準、位置反饋、口腔CAD/CAM、形狀記憶合金、大尺寸範圍測繪、立體定向神經外科和醫學診斷等領域。在所有這些領域，我們的目（mù）標都（dōu）是成為長（zhǎng）期合作夥伴，不（bú）管現在（zài）還是將來，都始終如一地提供滿足客戶需求的優異產品，並提供快捷、專業的技術和商業支持（chí）。

如（rú）需了解雷尼紹（shào）增材（cái）製造產品的詳細信息，請訪（fǎng）問（wèn）www.renishaw.com.cn/additive

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