3D打印武器变革 美军已在F-35上使用3D打印零部件

3D打印的概念最早出现在上世纪80年代,3D打印机则在90年代中期出现,它的工作原理和我们常见的打印文件的打印机相同,只是,3D打印用的材料不是墨,而是将像树脂、铝粉、钛粉等这样的材料一层一层“叠上去”,最后打印出一个三维立体的物品。


3D打印武器变革 美军已在F-35上使用3D打印零部件

近年来,3D打印为制造业带来巨大变革,各国军队都纷纷将该技术应用到军备制造和维修领域。比如,美国波音公司应用3D打印技术制造飞机机翼部件、中国则应用于歼-15战机起落架等部件的制造。

我们来看一个例子,大家就能明白3D打印到底是怎么一回事。

3D打印武器变革 美军已在F-35上使用3D打印零部件

3D打印机制造一支塑料手枪

美国分布式防御公司的创始人科迪·威尔森在美国得克萨斯州成功试射了世界首支3D打印手枪,就是利用一台价值8000美元的3D打印机制造出来的塑料手枪。

要打印这么一把手枪,首先需要手枪各个部件的3D立体图,再应用配套专业软件把这些3D立体图进行一系列数字切片,并将切片信息输入到3D打印机,启动打印喷头,运用粉状金属或塑料等可粘合材料,通过叠层打印将蓝图变为实物。


3D打印武器变革 美军已在F-35上使用3D打印零部件

我们从军事领域来看,3D打印被认为是21世纪具有颠覆意义的军事科技之一。这主要归功于3D打印技术快速、精确、定制化、浪费少等优点。

一般情况下,军事武器装备所需要的零部件大多是设计精巧,形状复杂的高强度零件,利用传统的技术手段无非就是把材料打磨、切割和铸造,这种方法不但耗时耗力,还往往达不到要求。使用相同数量的耗材制造零件,3D打印机的生产效率可以达到传统方法的3倍,并且还能够大幅节约成本。


3D打印武器变革 美军已在F-35上使用3D打印零部件

美国RLM工业公司就曾利用3D打印技术制造“爱国者”防空系统的齿轮组件,制造成本可从传统制造工艺的2万-4万美元降低到1250美元。另外,通过3D打印技术,还能减轻部队后勤保障的压力。驻地位于犹他州希尔空军基地的美空军第574军机维修中队,就已经用3D打印钛制金属支架,用于替换F-22A座舱组件中原先易腐蚀的铝制支架。按美空军计划,还有至少5个3D打印的金属零部件将在F-22A上进行检验。而美海军陆战队的一个研究团队也利用3D打印制造了F-35B战机起落架的一个部件。


3D打印武器变革 美军已在F-35上使用3D打印零部件

美海军陆战队利用3D打印制造了F-35B战机起落架的一个部件。

另外,洛·马公司还在F-35战斗机副翼翼梁上使用了3D打印的钛合金零件,并进行了飞行测试验证。

当然,3D打印技术目前还处于发展阶段,能制造出来的东西还相对有限。不过,军事专家普遍认为,随着技术成熟度越来越高,它或将成为推动军事工业供应链条变革的重要力量。


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