【盤點】3D打印在各國軍工領域都起了什么作用？

古語云：“不積跬步，無以至千里；不積小流，無以成江海�！鼻Ю镏�路需要一步步走出來，這里強調的是累積的重要性。說到累積，這里讓人想到一項技術：3D打印。這是一項特殊的技術，與傳統(tǒng)的“減材制造”不同，它是一種“增材制造”法，就是把材料逐層的疊加，從底層到上層，這樣逐層的制造、逐層增材，慢慢會成為一個3D打印的成品。

3D打印在各國軍工領域都幫了什么忙？

當今時代，“3D打印技術”成了科技新聞報道中的高頻詞匯，甚至被英國《經濟學人》雜志預測為“將推動新一輪工業(yè)革命的來臨”。因其數字化、智能化的先進“復制”能力而備受青睞，這項技術在被民用化的同時，也逐漸成為國防和軍工領域備受歡迎的“新貴”。

3D打印技術已經應用于造價高昂的戰(zhàn)斗機

3D打印技術應用于艦載機（圖源：nrl.navy.mil）

3D打印技術已運用于軍事和航空航天領域，造價高昂的戰(zhàn)斗機、艦載機等也都能通過“打印”出爐了。那么，3D打印在各國軍工領域都幫了什么忙呢？

美國：3D打印助力作戰(zhàn)后勤保障

美國俄克拉荷馬州的Tinker空軍基地是Oklahoma市空軍后勤中心（OC-ALC）的所在地，同時也是美國空軍裝備司令部（AFMC）的飛機、發(fā)動機、導彈、軟件和航空電子設備的管理和維護中心。它的職責就是，管理著美國各個軍事艦隊的飛機和技術的開發(fā)，包括各種配套組件、開發(fā)作戰(zhàn)飛機程序、測試設備和工業(yè)自動化軟件等，簡單來說，任何軍事飛機或者與軍事飛機相關的東西，空軍后勤中心都有責任確保它繼續(xù)飛行或者安全。

美國B-52戰(zhàn)機外觀圖

為維護飛機和提高飛機的戰(zhàn)斗力，如今美國空軍和OC-ALC正在開發(fā)一項戰(zhàn)略計劃：將把3D打印技術納入其當前的空中力量，維持任務的每一方面。OC-ALC欲利用3D打印技術優(yōu)化工作流程，包括增材制造飛機發(fā)動機零部件和3D打印由第76軟件維護組設計的現代電子元器件。

3D打印用于美國B-52戰(zhàn)機部分老化部件的改進

其實，OC-ALC的計劃只是美國空軍數個物流綜合體中正在開發(fā)類似計劃中的一個，除此之外，美國還擁有包括喬治亞州的Robins空軍基地和猶他州的Hill空軍基地等。每個基地都將開發(fā)針對綜合體的計劃，將3D打印技術融入其飛機維護和開發(fā)能力中。增材制造技術的納入，對后勤運營將產生巨大的作用，可大大提高整個軍事基地維護飛機的能力。

英國：3D打印“旋風”戰(zhàn)機部件

2014年1月，一架采用了3D打印技術生產的零件的“狂風”（或譯為“旋風”）戰(zhàn)斗機完成試飛，并被英媒認為是航空制造領域大規(guī)模使用3D打印技術的標志性事件。英國航空航天系統(tǒng)公司指出，成功試飛的飛機的3D打印部件包括駕駛艙無線電防護罩、起落架防護裝置以及進氣口支架。這些部件均在英國皇家空軍一個軍事基地生產和組裝，該公司稱，這是裝配3D打印部件的戰(zhàn)斗機首次試飛成功。

英國“旋風”戰(zhàn)機

這些3D打印的零部件制造成本很低，有的甚至低于100英鎊（1英鎊約合1.64美元）。在維修和更換部件方面，3D打印技術有望在未來4年內為英國皇家空軍節(jié)省120萬英鎊。此外，3D打印技術使這些零部件的生產地點不再受到限制，如果把這些3D打印機送到前線，直接進行零部件的加工和維修，將會大大提高英國空軍的作戰(zhàn)能力。

韓國：3D打印維修“F-15K戰(zhàn)機”

說起韓國，這個在軍事上幾乎不被人重視的國家，在3D打印方面也是有所作為的。今年6月份，韓國空軍使用的F-15K戰(zhàn)機發(fā)動機遭到損壞，其發(fā)動機上的鈦合金的渦輪護罩與鈷合金的空氣密封件需要修復，他們想要找到一種既耐久又可靠的方法使部件升級的同時，又不犧牲任何質量。

韓國空軍使用的F-15K戰(zhàn)機

DMT技術修復F-15K戰(zhàn)機零部件

DMT技術的工作原理主要是用高功率激光熔化金屬粉末

這次維修，韓國空軍選擇使用3D打印技術，為此他們找到了德國3D打印機制造商利用專門的DMT技術很快就完成了對發(fā)動機護罩和密封件的修復工作。DMT技術的工作原理主要是用高功率激光熔化金屬粉末，被認為是最新和最具前景的3D打印技術之一，幾乎能夠立即修復好韓國軍機的部件。

韓國需要提高軍事實力以時刻提防像朝鮮一樣的對手

操作過程中，金屬粉末被連續(xù)饋送到3D打印機中，并被激光均勻熔化，然后再重新冷卻為固體，DMT技術保證不會出現泄露故障，3D打印部件也能夠提供卓越的機械性能，因此，3D打印將韓國主力戰(zhàn)機F-15K時刻保持在最佳狀態(tài)，可以有足夠的信心隨時面對像朝鮮這樣一個令人精神緊張的對手。

俄羅斯：3D打印31小時造無人機

說起俄羅斯的軍事實力，幾乎婦孺皆知，由于繼承了前蘇聯(lián)的70%的軍事實力，所以其軍工科技水平除了美國幾乎無人能及。其3D打印技術實力也是不容忽視的。

俄羅斯3D打印無人機“水鴨”（圖源：sputniknews.com）

今年6月份，《透視俄羅斯》曾報道，國營企業(yè)俄羅斯技術集團公司以3D打印技術制造出一架無人機樣機，重3.8公斤，翼展2.4米，飛行時速可達90至100公里，續(xù)航能力1至1.5小時。該公司用兩個半月的時間實現了從概念到原型機的飛躍，實際生產耗時僅為31小時，制造成本不到20萬盧布。

“水鴨”是一款水陸兩棲型無人機

這款無人機的獨特之處在于，無需任何特殊起降場地，可在任意表面起降，不論雪地還是排水溝。在6000米高度飛行時的操控范圍可達2500公里，有效載荷300公斤，可搭乘2到3名乘客或行李或者攜帶檢測、監(jiān)控設備。這款無人機的氣墊可在飛行模式下進行回收，可用于向難以抵達的災區(qū)運送物質，也可用于軍事行動，例如搭載小型制導導彈、高精度炸彈等進攻性武器，還可執(zhí)行偵查任務。

中國：3D打印“大飛機”零部件

  3D打印技術對于國防、航空等重點領域高端復雜精細結構關鍵零部件的制造起到了很大作用，為其提供了應用的支撐平臺。我國在這一領域并不落后于其他發(fā)達國家，相反，在一些高精尖的軍工領域甚至還處于領先地位。

使用了3D打印技術的中國戰(zhàn)機殲-15（圖源：新華網）

其中，2015年9月3日紀念抗戰(zhàn)勝利70周年的大閱兵上展示的國產戰(zhàn)機中，就有一部分飛機的零部件采用了3D打印技術。

國產大型客機C919（圖源：gbtimes.com）

去年，中國曾對外宣布一項關于國產大型客機C919的一個制造細節(jié)：該客機部件采用了激光成型件加工中央翼線條，其中，最大尺寸為3070mm，最大變形量則小于0.8mm，整個力學性能通過飛機廠商的測試，其材料性能、結構性能、零件取樣性能、大部段強度全部滿足國產大型客機C919的設計要求，包括疲勞性能在內的綜合性能，也優(yōu)于傳統(tǒng)的鍛造技術。而且，3D打印出來的零部件強度一致性為2%，優(yōu)于廠商5%的技術指標要求。

未來戰(zhàn)爭中，利用3D打印技術，無論是武器裝備，還是軍需物資，都可能實現“DIY”，即由作戰(zhàn)人員在戰(zhàn)地自助生產行動所需的裝備物資。

圖為阿富汗戰(zhàn)爭場面（圖源：en.wikipedia.org）

眾所周知，后勤補給是戰(zhàn)場上最易受到攻擊的薄弱環(huán)節(jié)，阿富汗戰(zhàn)爭期間，美軍曾經動用了大量作戰(zhàn)力量以確保補給暢通和保障人員安全，美軍認為，如果當時使用了3D打印機與戰(zhàn)場網絡、無人駕駛運輸直升機或者汽車相結合的話，就可以徹底解決這一問題，通過3D打印技術現場制造出能夠滿足實際所需的食品、藥品和裝備，從而實現其后勤保障的革命性變化。

可見，只要技術足夠成熟，未來戰(zhàn)場上需要的一切，3D打印幾乎都能滿足，有了這種“克隆”后勤物資的“移動兵工廠”，戰(zhàn)時可快速補充作戰(zhàn)消耗。

信息來源：中關村在線