3D打印武器變革 美軍已在F-35上使用3D打印零部件

3D打印的概念最早出現在上世紀80年代,3D打印機則在90年代中期出現,它的工作原理和我們常見的打印文件的打印機相同,只是,3D打印用的材料不是墨,而是將像樹脂、鋁粉、鈦粉等這樣的材料一層一層“疊上去”,最後打印出一個三維立體的物品。


3D打印武器變革 美軍已在F-35上使用3D打印零部件

近年來,3D打印為製造業帶來巨大變革,各國軍隊都紛紛將該技術應用到軍備製造和維修領域。比如,美國波音公司應用3D打印技術製造飛機機翼部件、中國則應用於殲-15戰機起落架等部件的製造。

我們來看一個例子,大家就能明白3D打印到底是怎麼一回事。

3D打印武器變革 美軍已在F-35上使用3D打印零部件

3D打印機制造一支塑料手槍

美國分佈式防禦公司的創始人科迪·威爾森在美國得克薩斯州成功試射了世界首支3D打印手槍,就是利用一臺價值8000美元的3D打印機制造出來的塑料手槍。

要打印這麼一把手槍,首先需要手槍各個部件的3D立體圖,再應用配套專業軟件把這些3D立體圖進行一系列數字切片,並將切片信息輸入到3D打印機,啟動打印噴頭,運用粉狀金屬或塑料等可粘合材料,通過疊層打印將藍圖變為實物。


3D打印武器變革 美軍已在F-35上使用3D打印零部件

我們從軍事領域來看,3D打印被認為是21世紀具有顛覆意義的軍事科技之一。這主要歸功於3D打印技術快速、精確、定製化、浪費少等優點。

一般情況下,軍事武器裝備所需要的零部件大多是設計精巧,形狀複雜的高強度零件,利用傳統的技術手段無非就是把材料打磨、切割和鑄造,這種方法不但耗時耗力,還往往達不到要求。使用相同數量的耗材製造零件,3D打印機的生產效率可以達到傳統方法的3倍,並且還能夠大幅節約成本。


3D打印武器變革 美軍已在F-35上使用3D打印零部件

美國RLM工業公司就曾利用3D打印技術製造“愛國者”防空系統的齒輪組件,製造成本可從傳統制造工藝的2萬-4萬美元降低到1250美元。另外,通過3D打印技術,還能減輕部隊後勤保障的壓力。駐地位於猶他州希爾空軍基地的美空軍第574軍機維修中隊,就已經用3D打印鈦制金屬支架,用於替換F-22A座艙組件中原先易腐蝕的鋁製支架。按美空軍計劃,還有至少5個3D打印的金屬零部件將在F-22A上進行檢驗。而美海軍陸戰隊的一個研究團隊也利用3D打印製造了F-35B戰機起落架的一個部件。


3D打印武器變革 美軍已在F-35上使用3D打印零部件

美海軍陸戰隊利用3D打印製造了F-35B戰機起落架的一個部件。

另外,洛·馬公司還在F-35戰鬥機副翼翼樑上使用了3D打印的鈦合金零件,並進行了飛行測試驗證。

當然,3D打印技術目前還處於發展階段,能製造出來的東西還相對有限。不過,軍事專家普遍認為,隨著技術成熟度越來越高,它或將成為推動軍事工業供應鏈條變革的重要力量。


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