美国海军海鹰直升机公司将为新Comms Gear制作3D打印零件

作为将在200多架海军飞机上安装的通信升级包的一部分，一组结构和航空电子工程师已转向3D打印技术来设计和生产用于两个全向天线安装架的原型。使用添加剂代替更传统的制造方法为批量生产提供了最快，最具成本效益的途径，使团队能够满足计划办公室规定的紧迫期限。

自2002年2月开始服役以来，超过200架MH-60S海鹰Block 3飞机用作多任务战斗支持海上直升机，美国海军使用该直升机执行战斗搜索和救援，特种作战支持和空降等任务防御性电子对策。

由于机队的库存预定接收新的全动态视频（FMV）系统，这将扩大飞机的运行能力，因此，海军航空系统司令部（N****AIR）的H-60机队支持小组（FST）的工程师将东方机队就绪中心（FRCE）的服务支持中心开发了一种创新的解决方案，以支持和确保飞机的改装。

H-60 FST工程师为此处显示的海军MH-60S海鹰直升机升级版设计和生产了两个3D打印全向天线支架的原型。图片由海军航空系统司令部（N****AIR）提供

作为完整修改包的一部分，该团队与位于马里兰州Patuxent River的N****AIR总部的增材制造团队合作，设计和生产了目前处于评估初期的原型。验证和确认是任何修改的标准内容，必须在发布机身变更之前完成。

修改内容包括三个天线，一个设备机架以及安装在机架上的一系列电子设备。HD-FST结构工程师汤米·斯托克斯（Tommy Stokes）表示，由于3D打印的全向天线支架是一项相对较新的技术，因此受到了广泛的关注。“将天线安装在3D打印底座上的相对较轻的重量允许该制造过程，因为底座不会承受明显的结构载荷或应力。”

H-60 FST结构工程师汤米·斯托克斯（Tommy Stokes），将3D打印全向天线安装架固定在MH-60S海鹰直升机上。图片由海军航空系统司令部（N****AIR）提供

据N****AIR报道，虽然第三种天线安装架和设备机架将通过更传统的方法制造，但剩下的两根天线为开发团队提供了一个在框外思考和探索增材制造（AM）选项的机会。尽管工程师们探索了其他选择，包括传统的复合材料铺层，但与3D打印相比，开发模具和批量生产天线支架的交付时间和成本被认为过于耗时且成本高昂。

作为3D打印天线支架背后的创新团队的一部分，H-60 FST的航空电子工程师Chad King表示，在国防承包商FMV开发商进行实地考察之后，他们开始考虑将AM作为一种选择。当时，该公司对团队停在其设施中的MH-60停飞进行了调查，并为他们提供了安装座和其他组件的潜在位置。调查结果使团队认真考虑了AM技术的使用。

结构工程师斯托克斯（Stokes）和罗伯特·波（Robert Poe）设计了集成计划，创建了图纸，并承包了天线支架和设备机架的制造，而航空电子工程师劳伦·斯旺（Lauren Swan）和查德·金（Chad King）则负责维护该项目的技术指令和安装数据包。

结构工程师Robert Poe和Tommy Stokes，以及航空电子工程师Lauren Swan和Chad King站在接地的MH-60S直升机前。图片由海军航空系统司令部（N****AIR）提供

在开发了底座的基本设计并完成了建模和设计之后，团队将这些信息传递给了N****AIR的增材制造研究人员，他们研究了技术数据包。该软件包描述了3D打印安装座的要求和方向。斯托克斯说，该团队目前正在对FMV修改，结构和航空电子设备的各个方面进行初步的配合检查，以确保适当的配合和程序到位。

Stokes透露：“我们确保一切都合适，电缆长度合适，并且我们的过程在指示方面相对较好。” “我们将使用FRCE设备对这些设备进行油漆和涂饰。然后他们将返回Patuxent River，这是我们将进行此改装的飞行测试的地方。一旦到达Patuxent River，我们将在飞机上安装所有组件以进行测试。”

H-60 FST工程师为此处显示的海军MH-60S海鹰直升机升级版设计和生产了两个3D打印全向天线支架的原型。图片由海军航空系统司令部（N****AIR）提供

具体地说，N****AIR解释说，团队将完成装配检查，并将所有必要的更改合并到技术指令，安装数据包和设计图纸中。然后，N****AIR增材制造团队将使用H-60 FST团队提供的技术数据为每个3D打印的安装物再创建三份副本，并将这些零件发送给FRCE进行精加工。这些步骤完成后，安装座将进入下一阶段的测试，即在海军航空站Patuxent River的测试中队的机队飞机上进行验证。

“作为航空电子设备，一旦系统安装在机队飞机上，我们将负责测试系统的功能。我们还将负责生成系统的所有组织级维护程序和定期维护要求。”

美国军方一直在使用3D打印制造来增强各种不同的应用程序，从创建零件到维护舰队，再到在野外支援部队。2020年初，美国陆军使用威奇托州立大学的“数字双胞胎”技术解决了其持久的“黑鹰”直升机机队的挑战并提高了效率，使用3D打印技术来复制不再容易获得的零件。陆军最近还发布了旨在使用增材制造在安全性，改进准备状态和成本上升之间取得平衡的指南。

去年，美国陆军研究实验室主任菲利普·珀孔蒂（Philip Perconti）说，陆军希望站在技术进步的最前沿。专家描述了增材制造处于发展的关键阶段，而陆军正在对敏捷制造和材料加工计划进行战略投资，以利用突破性成果进行快速原型设计和开发。为了解决挑战并增加飞机，轮船和车辆的机队老化，陆军不断采用先进技术，例如3D打印，可以升级设备并减少购买新设备。