瑞典飞机制造商萨博公司日前宣布研制出全球首个软件定义飞机机身，这是与Divergent Technologies公司合作的成果。该突破结合了大规模金属增材制造与软件驱动生产，向着高度适应性飞机设计与制造迈出了重要一步。

这个实验性机身长逾5米，由26个独特的3D打印金属部件构成，采用了Divergent公司的工业激光粉末熔融打印和机器人装配系统。据萨博公司称，该机身无需专用模具或夹具，是迄今为止为动力飞行制造的最大增材制造金属结构之一。它已通过结构载荷验证测试，预计于2026年进行首飞。

这一举措源于萨博向基于模型的工程模式的战略转型，该方法已在"鹰狮E"战斗机项目中应用。MBE让跨学科工程师能够基于共享的数字孪生体协同工作，用定义每个部件和每个制造步骤的数字化三维指令取代传统的二维图纸。这种方法使"鹰狮E"得以引入早期模拟、快速设计权衡和更复杂的系统优化。

这也为"鹰狮E"的航电架构奠定了基础，该架构将飞行安全关键软件与任务关键软件分离，且独立于特定的计算机硬件。这消除了现代战斗机项目中常见的缓慢且昂贵的升级周期。萨博表示，由此带来的敏捷性体现在其内部口号中："晨间编码，午后飞行"。该战机甚至曾搭载在标准航电计算机上运行的人工智能代理升空。

将软件敏捷性引入硬件制造

受此进展启发，萨博内部创新团队"雨林"正在探索如何让制造过程本身变得像航电系统一样具有高度适应性。团队将这一目标称为"软件定义硬件制造"。

"我们在问自己一个问题——对于'鹰狮E'，客户获得的是一个可以在早晨为任务关键应用编码、下午就能试飞的平台。我们如何能为他们在实际硬件方面提供同等水平的软件灵活性？我们称之为'软件定义硬件制造'，"雨林团队负责人阿克塞尔·博特表示。

博特解释说，挑战不仅在于建模改进，更在于执行改进。即使拥有精确的数字孪生体，由于依赖固定的工装、模具和夹具，调整物理生产仍然缓慢。"调整现有制造过程缓慢且僵化，因为你需要订购并依赖构建设计所需的物理工具、模具和夹具。软件定义制造改变了这一点。它将我们在设计阶段的速度和灵活性带到了制造阶段。"

与Divergent公司的合作是该团队实现这一目标的第一步。增材制造使得承力结构可以遵循优化算法决定的曲线化、有机几何形状，而不是传统机身中笔直的肋条和桁条。"通过增材制造，承力结构不必像肋条和桁条那样遵循直线和直角，而是可以有机地遵循最优载荷路径。人类无法手动绘制这些部件，必须由优化和人工智能算法生成。"

机身生产的新路径

萨博表示，通过采用AI设计和3D打印的结构，与传统铆接组装相比，机身部件数量可以减少至少百倍。该技术还可以实现将布线、冷却、液压等系统直接集成到结构部件中，从而可能降低重量并简化结构。

博特将长期愿景描述为一个能够即时自我重新配置、以制造数字孪生体指定产品的工厂。"我们设想，萨博未来的生产工厂是我们最重要的产品，"他说，"我们将此概括为'晨间设计，午后飞行'。"

尽管这样的工厂仍是遥远的目标，但萨博将打印出的机身视为软件定义硬件在工业规模上可行的证明。公司将适应性视为现代军事实力的核心，这与强调观察、决策、行动速度的经典OODA循环框架相契合。

随着该机身准备于2026年进行首飞，萨博将此项目定位为其长期致力于使飞机更易于设计、升级和操作的又一步骤。该公司相信，这种方法将帮助客户在未来战场上做出更快、更有效的反应。

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！