对于很多人来说，3D打印可谓是“最熟悉的陌生人”。近期，关于3D打印的消息频频见诸报端，这也让我们大家都认为，3D打印技术应用正加速走进人们的生活。

  2020年5月11日，中国就业培训技术指导中心发布《关于对拟发布新职业信息进行公示的公告》，拟新增10个新职业，这中间还包括增材制造(3D打印)设备操作员；

  2020年5月8日，一台由中国自主研制的“复合材料空间3D打印机”及其在轨打印的两个样件随中国新一代载人飞船试验船返回舱成功返回东风着陆场……

  一般认为，3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、液态软胶、光敏树脂等材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，其最大优势是将虚拟的数字化实体模型转变为产品，使得任意复杂结构零部件的生产成为可能，不但极大地简化了生产流程，也降低了研发成本。

  随着3D打印技术加快速度进行发展，政府、军方等机构纷纷出台政策支持3D技术发展与应用，推动了3D打印技术在航空航天领域应用广度与深度的持续深化。

  3D打印得到政府与军方的全力支持，政策环境逐步优化。美国发布增材制造技术路线月成立的美国国家制造创新网络的首家创新机构一

  “国家增材制造创新机构(NAMII)(现名“美国制造)于2015年9月发布了美国增材制造技术新版路线图”。

  提出了设计、材料、工艺、价值链和增材制造基因组5个技术焦点领域，并在每个技术焦点领域下分别划分了子焦点领域，并按照其技术成熟度分别对每个领域2013-2020年的发展重点进行了规划。

  这些领域是该机构未来一段时期内的提升增材制造技术成熟度与制造成熟度的发展重点，也是美国政府提升增材制造产业的重要研究方向。

  自成立以来，该机构共资助了三轮增材制造应用研究与开发项目，资助金额超过2000万美元。美国国防预先研究计划局( DARPA)实施“开放式制造项目”推动3D打印成为国防制造领域的主流技术。

  为了能可靠地大批量生产出诸如飞机机翼或军事系统中的复杂部件，2015年5月，DARPA宣布实施“开放式制造项目”，旨在通过开发并验证快速鉴别判定技术，全面获取、分析并控制制作的完整过程中的变化以预测最终产品的性能，从而确定保证产品所需的置信度。

  该项目包括“快速低成本增材料制造”等三方面工作，重点研究金属增材制作的完整过程美陆军发布最新版《陆军制造技术规划报告》。2015年11月，美国陆军发布2016财年《陆军制造技术规划报告》。

  报告从任务、组织机构、投资策略等方面对陆军制造技术规划进行了简要介绍。报告重点从项目目标、实施方案、成果、效益、受影响的武器系统等方面，对陆军制造技术规划主要投资的增材制造实现高价值航空资产修复/回收/再利用;

  面向关键武器系统零部件直接制造、再制造及延寿的增材制造技术等6大领域的31个正在实施的重点项目进行了分析。

  3D打印应用场景范围进一步扩展——由零部件到整机。3D打印技术已成为提高航天器设计和制造能力的一项关键技术，其在航空航天领域的应用场景范围不断扩展。

  国外企业和研究机构利用3D打印技术不仅打印出了飞机、导弹、卫星的零部件，还打印出了发动机、无人机整机，在成本、周期、质量等方面取得了显著效益，充分显示了3D打印技术在该领域的应用前景。

  在零部件级，空客公司采用3D打印技术生产了超过1000个飞机零部件，并将其用于A350 XWB飞机上，在按需制造复杂零件、确保按时交货的同时，减轻零部件质量、缩短生产周期、降低生产所带来的成本、简化供应链。

  采用3D打印零部件制造的遄达宽体飞机97(Trent XWB-97)发动机成功完成飞行试验，该发动机前轴承座的48个尺寸为φ1.5mx0.5m钛合金翼型可能是在现役飞机中采用的最大的3D打印零部件，通过3D打印该翼型的生产效率提高1/3,交货周期缩短30%。

  美国空军第552空中控制联队利用3D打印机成功打印出飞机座椅扶手的塑料端盖，并已首次获得批准将其应用于E-3预警机，通过3D打印实现该部件的单位成本

  欧洲航天局(ESA)利用3D打印技术开发出专门为未来空间卫星设计的首个3D打印双反射面天线D打印，不仅明显地增加天线的精度，还可减少相关成本，缩短交付时间，增加射频设计的灵活

  俄罗斯托木斯克理工大学(TPU)设计并制造的首枚外壳由3D打印的CubeSat纳米卫星Tomsk-TPU-120于2016年3月底搭载进步MS-02太空货运飞船被送往国际空间站。

  美国海军在2016年3月进行的三叉戟II D5潜射弹道导弹第160次试射中成功测试了首个使用3D打印的导弹部件一可保护

  导弹电缆接头的连接器后盖，通过3D打印该零件的设计和制造时间缩短了一半。

  在整机级，美国太空探索技术( SpaceX)公司火箭实验室发布了一台用于低成本太空旅行的3D打印世界首款电动火箭发动机一Rutherford电动发射系统，该系统提供了更为经济可承受的火箭发射方式，一般会用传统的燃料方式来进行火箭发射预计成本超过1亿美元，而采用该电动运载火箭进行发射预计成本仅为490万美元

  英国皇家海军在HMS Mersey号军舰上测试了一款成本仅为数千美元的3D打印的SULSA无人机。

  3D打印应用深度进一步加大——趋向“前端部署。当前，随着3D打印技术应用深度不断加大，围绕装备维修与保障，在维修基地、空间站、战场前沿等供应链“前端”部署3D打印的趋势愈加明显，这无疑将改变现有的装备维修模式与保障体系。

  是在维修基地或装备保障体系中增加3D打印技术部署。这样子就能够在国防预算日益吃紧的情况下推动成本节省，同时还能够大大减少对国外零件的依赖，即替代进口。

  例如，韩国空军利用3D打印技术制造其F-I5K战斗机喷气发动机的高压涡轮机盖板，将成本从4000万韩元(3.4万美元)减少到300万韩元，采购时间比原来的60天减少-半以上， 还通过3D打印将欧洲制造的运输机扬声器罩的制造

  周期由7个月减少至4~5个小时，成本从621美元降低至35美元。另一方面，还可生产老旧或已停产零部件，提高军事基地维护飞机的能力。

  例如，位于美国俄克拉荷马州Tinker空军基地的空军后勤中心( 0C-ALC)正在利用3D打印技术优化工作流程，通过3D打印飞机发动机零部件和现代电子元器件，维护B-52战机的战斗力。

  二是在空间站部署3D打印技术，实现太空3D打印制造，只需将原材料运送至国际空间站按需打印。美国太空制造公司已开发出可在线D打印机，并将其发送至国际空间站，宇航员不仅打印了3D测试件，还打印了功能结构件。

  虽然太空3D打印技术在国际空间站外实际使用仍面临诸多挑战，包括如何保证被打印的物体在太空中阳光直射下具有较长常规使用的寿命，以及怎么来控制打印过程中温度变化等问题，但仍引起了美国航空航天局(NASA)的重视。

  三是将3D打印技术部署在战场前沿，实现直接在战场上打印零部件，删减由再制造基地制造零部件，然后运送到仓库，再安装到某个组件里或运送到战场中使用的中间过程环节，达到在最需要零部件的地方直接准确地满足所需的目的。

  目前，美国国防后勤局正委托后勤管理研究所开展3D打印技术应用咨询，研究利用3D打印技术缩短军队供应链，减少库存，降低后勤保障成本。

  美国海军已启动“舰上打印”项目，开发零件打印、资格认证以及零件交付等一系列程序，评估可用于军事用途的各种3D打印技术与材料，以达到在海上舰艇中制造飞机零部件的目标。近年来，美军已使用3D打印技术打印出了油箱盖、医疗用品等较为简单的产品。

  与传统制造方式相比，3D打印技术不仅可大幅度降低生产所带来的成本，还突破了传统制造工艺对于复杂形状的限制，它带来的是生产加工观念的革命性转变，对推动全球航空航天领域的发展起到了重要作用。

  同时，需要指出的是，虽然3D打印技术具备快捷、方便、低成本等显著优势，但仍面临着应用挑战，如质量保证、知识产权、人员培训、信息安全等问题。未来，3D打印技术在航空航天领域的应用将是“渐进式”而非“革命性。