瑞典航空製造商 Saab 宣佈推出全球首款軟件定義的飛機機身,該項目是與 Divergent Technologies 合作開發的。這一突破性技術結合了大規模金屬增材製造與軟件驅動的生產方式,為高度靈活的飛機設計和製造邁出了重要的一步。這款實驗性的機身長超過五米,由 26 個獨特的 3D 打印金屬部件組成,依賴於 Divergent 的工業激光粉末熔融打印技術和機器人組裝系統。根據 Saab 的說法,該機身無需任何特殊的工具或夾具,這使其成為有史以來為動力飛行準備的最大增材製造金屬結構之一。該機身已通過結構驗證載荷測試,計劃於 2026 年進行首次飛行。
這一舉措源於 Saab 在基於模型的工程(MBE)上的戰略轉型,這一方法已在 Gripen E 戰鬥機計劃中使用。MBE 使來自不同領域的工程師能夠從共享的數字雙胞胎進行工作,取代傳統的 2D 圖紙,使用數字 3D 指令來定義每個部件及每個製造步驟。這種方法使 Gripen E 能夠實現早期模擬、快速設計取捨和更複雜的系統優化。這也為 Gripen E 的航空電子架構奠定了基礎,該架構將飛行安全關鍵和任務關鍵的軟件分開,並且不依賴於特定的計算機硬件,從而消除了現代戰鬥機計劃中常見的緩慢且昂貴的升級周期。Saab 表示,這種靈活性反映在其內部座右銘中:「早上編碼,下午飛行」。這架飛機甚至可以在標準航空電子計算機上運行 AI 代理。
Saab 的內部創新團隊「雨林」受這一進展的啟發,正在探索如何使製造過程本身變得與航空電子系統一樣靈活。該團隊將這一目標稱為「軟件定義的硬件製造」。該團隊負責人 Axel Bååthe 表示:「我們在思考一個問題——在 Gripen E 中,客戶能在早上編寫任務關鍵應用,並在下午進行飛行。我們如何能為他們提供相同水平的軟件靈活性,但針對實際的硬件呢?」Bååthe 解釋道,挑戰不僅在於建模的改進,還在於執行這些改進。即使擁有準確的數字雙胞胎,適應物理生產仍然緩慢,因為仍然依賴於固定的工具、模具和夾具。當前的製造適應過程緩慢且靜態,因為需要訂購並遵循構建設計所需的物理工具、模具和夾具。軟件定義的製造改變了這一點。它將設計過程中的速度和靈活性帶入製造中。
與 Divergent 的合作是該團隊邁向該目標的第一步。增材製造使承重結構可以遵循由優化算法決定的曲線、有機幾何形狀,而不是傳統機身的直肋和加強筋。Bååthe 指出,利用增材製造,承重結構不必遵循直線和直角,而可以有機地遵循最佳的載荷路徑。他表示:「作為人類,無法手動繪製這些部件,必須由優化和 AI 算法生成。」
Saab 表示,依賴 AI 設計和 3D 打印的結構,可以將機身部件的數量與傳統的鉚釘組裝相比減少至少 100 倍。這項技術還可以實現將電纜、冷卻系統、液壓系統和其他系統直接集成到結構元件中,潛在地降低重量並簡化建造過程。Bååthe 將長期願景描述為一個能夠立即重新配置自身以製造數字雙胞胎所指定產品的工廠。他表示:「我們設想 Saab 的未來生產工廠是我們最重要的產品。我們總結為『早上 CAD,下午飛行』。」儘管這樣的工廠仍然是一個遙遠的目標,但 Saab 將印刷的機身視為軟件定義硬件在工業規模上可行的證明。該公司認為,適應性是現代軍事能力的核心,這與長期以來強調觀察、決策和行動速度的 OODA 循環框架相一致。隨著機身準備於 2026 年進行首次飛行,Saab 將該項目定位為在其長期努力中邁出的又一步,以使飛機更容易設計、升級和操作,這一方法將幫助客戶更快、更有效地應對未來的戰場。




