RTXのPratt & WhitneyとGKN Aerospaceは、F135戦闘機エンジンに使用される大型の付加製造構造部品を共同開発しています。これは、工業規模の3Dプリント技術を軍用推進システムに導入する新たな試みを示しています。両者は2028年末までに部品の認証を完了し、前の年にフルサイズのデモ機を生産する計画です。この取り組みの焦点は、F-35 Lightning IIに動力を供給するF135ターボファンエンジンです。
エンジニアは、付加製造が従来の製造ハードウェアの性能と互換性に匹敵する構造エンジンハウジングを生産できるかどうかを研究します。ノルウェー国防物資局（NDMA）がこの開発計画を支援しています。
GKN AerospaceはノルウェーのKongsbergにある施設でエンジニアリング作業を主導します。同社は、レーザー誘導エネルギー堆積とワイヤ（L-DEDw）プロセスを使用してデモ機を製造する計画です。このプロセスは、層ごとに溶融金属を堆積させて大型部品を創造します。付加製造で生産された小型航空部品とは異なり、構造エンジンハウジングは異なる課題に直面しています。これらの部品は、極端な温度、高い機械負荷、および厳密な寸法公差に耐える必要があり、エンジン性能に影響を与えないことが求められます。パートナーは、フルサイズのエンジンハウジングを生産し、F135シリーズで使用されている部品と完全に互換性があることを確認する計画です。
エンジニアはこのプロジェクトのためにエンジンを再設計するのではなく、付加製造がプロジェクトの認証要件を満たす同等の部品を提供できることを証明することを望んでいます。
GKN AerospaceがF135戦闘機エンジンの付加製造プロジェクトを主導
デモ機の完成は2027年を予定しており、その後プロジェクトは資格認証活動に移行し、2028年まで続く予定です。航空製造業者にとって、付加製造は生産用の支架や少量部品の範囲を超えつつあります。企業は、この技術が従来、大量の鍛造、機械加工、および後処理操作を必要とする大型構造ハードウェアを処理できるかどうかを評価しています。この変化は、最終的に生産スケジュールを短縮し、複雑な金属部品の長いサプライチェーンへの依存を減少させる可能性があります。減材加工と比較して、ワイヤを原料として使用することで材料の無駄を制限できるため、減材加工では最終形状を得るために大量の金属を除去する必要があります。
しかし、これらの利点が軍用推進システムの有効性に転換できるかどうかは、依然として未解決の問題です。
Pratt & WhitneyとGKN Aerospaceの計画は、製造品質、再現性、および認証要件に関するデータを生成し、この技術が実際の運用に近づくのに役立ちます。両者は、この協力がF135プログラムの長期的な継続運用を支援し、将来の航空プラットフォームの製造オプションを拡大すると述べています。GKN Aerospaceの上級副社長であるSébastien Aknoucheは、「この協力が強力な産業能力と先進的な製造専門技術を結びつけることを嬉しく思います。」と述べました。
彼は、このイニシアチブが厳しい航空用途を満たすために付加製造を工業化するという企業の野心を体現していると指摘しました。
Pratt & Whitneyもこのプロジェクトの枠組みをF135エンジンのより広範な技術ロードマップの一部と見なしています。F135プロジェクトの副社長であるChris Johnsonは、「この合意は、F135プログラムの長期的な需要を支えるために推進技術に継続的に注目していることを反映しています。」と述べました。Johnsonは、同社がGKN Aerospaceとの協力を重視しており、両者が将来のエンジンの準備性を高める製造方法を共同で評価していると付け加えました。この取り組みが計画されたマイルストーンを達成すれば、付加製造が前線の軍用機用に大型構造部品を生産できることを認証基準を妨げることなく示す最も明確なデモの一つとなるでしょう。