2026年8月，《中国科学报》披露了一则震动航空与增材制造两大产业的消息：81岁的中国工程院院士卢秉恒已正式启动「3D打印大飞机」技术路线攻关，目前前期技术论证已经完成，大型增材制造装备的研发设计同步展开。这位被业界称为中国3D打印奠基人的老院士，将用4至5年时间完成专用装备设计、工艺研发和适航认证，最终实现工业化量产。若这一国际首创的路线走通，中国大飞机制造将开辟出一条前所未有的新赛道。
一、从光固化原型机到3D打印大飞机，81岁院士的「新长征」
卢秉恒与3D打印的结缘，始于1992年。那一年，他在美国密歇根大学做访问学者，在一家汽车公司第一次见到当时还叫「快速成型」的3D打印设备。当时进口一台这样的设备要70多万美元，而回国后卢秉恒手里只有其他项目剩下的几万块钱。买不起就自己做，他与兄弟院校合作花3万元造出一台激光器，又与化工学院联合开发树脂，把每公斤成本从进口的2000元降到100元。
1995年，机会降临。在先进制造技术大会上，卢秉恒在自由发言环节「跳」上讲台介绍技术，半个月后考察组前来调研，250万元的国家重点科技攻关项目就此落地。1997年，他们开发出我国第一台商品化光固化快速成型机并创办陕西恒通公司；随后又研制出国际首创的紫外光快速成型机，把设备价格从进口报价的48万至72万美元一路打到三四十万元人民币，将美日设备全部「顶」了下去。2000年，卢秉恒主持的项目获得国家科学技术进步奖二等奖。
此后二十余年，卢秉恒始终站在增材制造最前沿：2005年牵头组建快速制造国家工程研究中心；2019年，3D打印领域唯一的国家级创新平台——国家增材制造创新中心在西安揭牌，由西安交大、北京航空航天大学、西北工业大学、清华大学、华中科技大学和13家企业共同组建，卢秉恒出任中心主任。在他的带领下，国家增材中心相继研发出激光、电子束、离子束、电弧等驱动的10余项重大增材制造装备，申请国家专利387件，主持或参与制定行业标准40余项。
二、C919订单超千架交付承压，增材制造给出新解法
2022年9月29日，C919大型客机取得型号合格证，中国拥有了第一款可以投入航线运营的单通道干线客机。然而正如卢秉恒所言：「C919虽然已经投入生产，但生产能力仍然严重不足，市场需求和制造能力之间还有很大差距。」截至目前C919订单已超千架，实际交付能力亟待提升，开辟基于3D打印的大飞机制造新路径意义重大。
用增材制造打印大飞机，是卢秉恒给出的新技术路线，也是国际首创。他解释，这条路线的优势体现在三个层面：其一，显著节约原材料成本，增材制造的材料利用率远高于传统减材加工；其二，增材制造具备优异的柔性化能力，能够快速适配不同机型的生产需求，在型号转换过程中无需大规模重构生产线，实现制造能力在不同平台间的无缝切换与高效复用；其三，增材制造能实现大型构件的一体化成型，大幅简化供应链体系——目前国际上制造一架大型客机通常需要整合1000多家供应商和上百个国家的配套资源。
| 维度 | 传统飞机制造 | 3D打印大飞机路线 |
|---|---|---|
| 原材料利用 | 减材加工，废料多 | 近净成形，显著节约 |
| 机型切换 | 需重构生产线 | 柔性适配，无缝切换 |
| 供应链体系 | 千级供应商协同 | 一体化成型，大幅简化 |
三、三步走路线图，适航认证是最关键一环
对于如何把「3D打印大飞机」从设想变成现实，卢秉恒透露了具体的实施路径：第一步，融合多种工艺优势寻求最优方案，针对机头、机尾、机身、机翼等不同大部段的结构特点，综合运用激光、电子束、电弧等多种增材制造工艺；第二步，系统研发匹配的成型工艺，保障构件制造质量与一致性，让打印件达到航空级标准；第三步，也是最关键的一环——推动整套技术体系通过适航认证，这是从实验室走向机队的必经关卡。
按照规划，整个攻关周期为4至5年，涵盖专用装备设计、工艺研发和适航认证三大阶段，最终目标指向工业化量产。值得关注的是，国内增材制造装备的「大尺寸化」进程正在提速：航天科工三院239厂自主研发的36光束激光选区熔化SLM增材制造装备已完成工艺验证，开展大尺寸钛合金航空构件试制，该设备搭载多光束智能协同调控系统，突破大幅面、多光束增材制造技术难题，为大尺寸航空结构件打印提供了装备底座。
四、太空3D打印与国家队平台，技术底座已经就位
3D打印大飞机并非空中楼阁，其背后的技术积累早已展开。2020年5月，长征五号B运载火箭搭载了卢秉恒团队与合作者研制的太空3D打印装备，实现了我国首次太空3D打印，这也是国际上第一次在太空中开展连续纤维复合材料3D打印实验，验证了增材制造在极端环境下的可行性。
在地面端，国家增材制造创新中心汇聚了国内顶尖高校与企业资源，已形成覆盖材料、装备、工艺、检测的全链条研发能力，387件国家专利与40余项行业标准构成了坚实的技术底座。卢秉恒本人每年有100多天都在出差调研和走访，奔波于产学研各方之间。在他看来，把国家增材中心打造成增材制造领域的「黄埔军校」，持续输出人才与成果，是让新赛道真正跑起来的根本保障。
五、质疑与坚守，数千亿市场的想象空间
对于「3D打印大飞机」这一新赛道，业界并非没有质疑声：大尺寸增材制造装备的稳定性、航空级构件的质量一致性、适航认证的漫长周期，都是现实挑战。对此卢秉恒态度坦然：「新生事物应该允许不同意见，质疑会帮助我们把工作做得更完善。」
从产业价值看，这条路线不仅服务国家重大需求，还有望带动每年数千亿元产值的航空制造市场。一旦技术体系成熟，从大飞机大部段到发动机零部件，增材制造都将重塑供应链格局，催生装备、材料、软件、检测等一整条新产业链。对于3D打印行业而言，大飞机是最具含金量的「应用天花板」，谁能率先跨越这道门槛，谁就能占据未来航空制造的制高点。
总结
81岁的卢秉恒院士以国际首创的「3D打印大飞机」路线，为C919产能瓶颈提供了全新解法。4至5年的攻关窗口内，装备、工艺、适航认证环环相扣，数千亿元市场的大门正等待第一支增材制造的机翼叩响。
来源：中国科学报、南极熊3D打印网、3D打印资源库