3D打印助力先進(jìn)武器開發(fā)

近年來，3D打�,。ˋM）為制造業(yè)帶來巨大變革，連各國軍隊都紛紛將該技術(shù)應(yīng)用到軍備制造和維修領(lǐng)域,。與傳統(tǒng)制造相比,，3D打印具有小批量制造成本低、速度快,，復(fù)雜制造能力好,，材料利用率高，適應(yīng)性好等優(yōu)點,，應(yīng)用于武器裝備發(fā)展時能夠顯著縮短武器裝備研制時間,，減少研制費用，提高武器裝備性能,，降低武器裝備成本,，提高維修保障時效性與精度。在世界各國的廣泛關(guān)注與大力推進(jìn)下,，近年來3D打印技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用不斷取得突破,，顯示了良好的軍事應(yīng)用前景，將對武器裝備的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,。

導(dǎo)彈部件是“打印”的
飛機(jī),、導(dǎo)彈的零件往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形狀特殊,，用傳統(tǒng)工藝制造又難又貴,，3D打印正好能解決難題�,！氨M管還不能‘打印’一枚完整的導(dǎo)彈,，但推進(jìn)系統(tǒng)等諸多關(guān)鍵零件已能用3D打印機(jī)弄出來,，讓研發(fā)生產(chǎn)更快更高效，”《簡氏國際防務(wù)評論》稱,，“3D打印的優(yōu)勢是能造出幾乎任何形狀的物體,，小批量、多品種,、柔性化和定制化是其最適宜的場景,，目前美國雷錫恩、洛·馬等軍火商都在武器設(shè)計生產(chǎn)中使用3D打印,�,！�

雷錫恩公司旗下約80%的導(dǎo)彈部件通過3D打印獲取，包括火箭發(fā)動機(jī),、制導(dǎo)系統(tǒng),、印刷電路等。美國空軍第91導(dǎo)彈維修中隊也在用3D打印制造特種工具,，用于維修“民兵-3”洲際導(dǎo)彈,。

制造高超音速武器
與傳統(tǒng)制造手法相比，3D打印可在極短時間內(nèi)“打印”出供測試用的樣品,。雷錫恩公司導(dǎo)彈系統(tǒng)分部副總裁阿倫·考徹爾稱,，使用特殊的3D噴印技術(shù)，可在一天內(nèi)造出所需導(dǎo)彈模型,，而用傳統(tǒng)技術(shù)則需要約400小時,。洛·馬公司聲稱，用3D打印為“三叉戟-IID5”潛地導(dǎo)彈制造部件,，能比傳統(tǒng)方法節(jié)省一半時間,。

美國3D打印機(jī)器人加工導(dǎo)彈導(dǎo)引頭

3D打印精度高、可控性強(qiáng),，應(yīng)用在研制領(lǐng)域能大幅減少人工差錯的出現(xiàn)幾率,，從而節(jié)約成本。該技術(shù)還能保證企業(yè)對所需配件做到“隨用隨打”,，減少大批量存儲和運輸費用,。據(jù)稱，美國公司用傳統(tǒng)工藝為愛國者PAC-3地空導(dǎo)彈制造齒輪組件的成本約2至4萬美元,，轉(zhuǎn)用3D打印后,，降到驚人的1250美元。

更重要的是,，3D打印還是研制高超音速武器的重要技術(shù),。因為以五馬赫以上的速度在大氣層中飛行，高超音速武器對材料要求苛刻，傳統(tǒng)制造技術(shù)在切割,、彎曲、塑形等方面很難達(dá)標(biāo),�,！爸挥薪柚�3D打印，才有可能完成某些極端困難的制造任務(wù),�,！�

實戰(zhàn)使用已不遙遠(yuǎn)
3D打印能根據(jù)需要調(diào)整所“打印”部件的形狀，或制造特形零件,�,！斑@是各國軍方在野戰(zhàn)條件下維修破損裝備的追求，”考徹爾稱,，“構(gòu)建以3D打印為核心的野戰(zhàn)維修基地,，成了各國爭奪的技術(shù)制高點�,！�

美國陸軍已推出三個試驗性“遠(yuǎn)征實驗室”,，內(nèi)含3D打印機(jī)、數(shù)控機(jī)床等設(shè)備,，可在野戰(zhàn)環(huán)境下快速制造裝備維修所需的復(fù)雜配件,。其中兩個分別于2012年和2013年部署到阿富汗南部，第三個留在美國國內(nèi),。美國海軍陸戰(zhàn)隊也有類似設(shè)備,，他們在集裝箱基礎(chǔ)上制造出“移動式遠(yuǎn)征制造試驗機(jī)床”（EXMAN），2016年12月在“鋼鐵騎士”演習(xí)中首次使用,，可在8天內(nèi)制造出32種急需配件,，包括M242“大毒蛇”機(jī)關(guān)炮的消焰器，“如果使用傳統(tǒng)維修手段,，類似消焰器這樣的部件將從遙遠(yuǎn)的美國本土運至戰(zhàn)場,，時間成本是不可忍受的”。

尚不能獨挑大梁
當(dāng)然,，3D打印也存在局限性,，無法徹底顛覆傳統(tǒng)制造業(yè)。例如在大批量生產(chǎn)塑料零件方面,，采用傳統(tǒng)塑模制造方法依然有成本低,、速度快的優(yōu)勢。在金屬零件加工方面,，3D打印的精度和表面質(zhì)量還不能與傳統(tǒng)機(jī)械加工媲美,。

“在相當(dāng)長的時期內(nèi)，3D打印仍是對傳統(tǒng)制造方法的有效補(bǔ)充,，”美國《防務(wù)新聞》稱,，美國在制造F-35戰(zhàn)斗機(jī)時采用部分通過3D打印制造的鈦合金承力結(jié)構(gòu)件,，但大部分鈦合金結(jié)構(gòu)件依然通過傳統(tǒng)鍛造工藝制造。事實上,，要想最大限度發(fā)揮3D打印的潛能,，還需與其他技術(shù)相結(jié)合。歐洲防務(wù)局（EDA）就發(fā)現(xiàn)一種讓彈頭小型化,、輕型化的途徑,，即在彈頭內(nèi)嵌入氣泡，實驗數(shù)據(jù)顯示,，與普通彈頭相比,，同等重量和尺寸的“蜂巢式”彈頭爆炸所發(fā)出的能量更大，但這種“蜂巢式”設(shè)計必須與3D打印相結(jié)合,，因為普通工藝和技術(shù)無法完成氣泡嵌入工作,。

來源：新民晚報