您好,欢迎光临汇桔!请免费注册
当前位置:首页 > 资讯首页 > 科技前沿 > 正文

3D打印:打出装备保障新天地

来源:中国国防报   2013-07-10 14:46:26   点击:

导读: 美业界调查机构认为,到2021年,世界3D打印机市场将是当前的5倍。新技术的出现,往往最先用于军事领域。

3D打印:打出装备保障新天地

据报载,大连理工大学参与研发的世界上最大的激光3D打印机近日研发成功,该机可加工尺寸1.8米的大型工业样机及结构复杂的铸造模具。而美业界调查机构认为,到2021年,世界3D打印机市场将是当前的5倍。新技术的出现,往往最先用于军事领域。3D打印技术作为与大数据、物联网齐名的新技术,在军事领域的应用会日趋广泛,可能会引爆军事技术领域的一场革命也未可知。

3D打印技术战场小试牛刀

3D打印机又称“三维打印机”,是由计算机辅助设计数据,通过成型设备以材料累加的方式,制成实物模型的制造技术。它通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术,使特定金属粉或记忆材料熔化,并按照电子模型图的指示一层层叠加起来,最终制造出实物。3D打印技术使产品“复制”由平面扩展到了立体空间,其意义远远超过了喷墨到激光、黑白到彩色打印技术的发展,而且它将使装备制造业彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具,改由更加灵巧的电脑软件主宰。今后,长长的流水线、轰鸣的机器声将越来越少,一个人、一台电脑、一部打印机就有可能组成一个“工厂”。因此,专家预测,3D打印技术带来的变化或将改变整个制造业的面貌。

2012年,美《时代》周刊将3D打印产业列为“美国十大增长最快的工业”,英《经济学人》杂志则预测,3D打印技术将与数字化生产模式一道,推动新一轮工业革命的来临。正如以内燃机技术为代表的工业革命,带来了机械化战争,以信息技术为主的信息化革命,带来了信息化战争,以3D打印技术为代表的新工业革命,必将引发新军事革命。

眼下,国外已经通过3D打印技术成功地“打印”出手枪。2012年底,美国《外交政策》杂志网站刊登题为《今日未来武器——2013年值得关注的五种武器》的文章中,3D打印武器排在榜首! 3D打印技术可以制造过去认为复杂而不经济的产品,并大大减轻产品重量。与机器制造出的零件和产品相比,3D打印的产品更加精细轻盈,打印出来的产品的重量要轻60%,而且没有与其功能无关的剩余物。因此,美国军方已经在研究通过3D打印来减轻士兵负重。

当前,3D打印技术已开始在战争中小试牛刀。外媒报道称,美国陆军2011年就向阿富汗部署了3D打印移动实验室,为士兵现场创建工具和其他设备。今年1月,美国陆军快速装备部队又将其第2个移动实验室部署到战区,以帮助设计人员利用计算机辅助设计软件在战区快速生产原型产品。美国陆军计划通过这种做法增强单兵作战、战区巡逻以及小型前线作战基地的可持续能力。

武器装备新的助产士

随着3D打印技术在军事领域的广泛应用,它正被大量用于武器装备研发。因为3D打印技术不仅能够帮助研发设计简单的武器装备,如枪支、子弹、机器人,还可用于军用航空发动机等精密复杂武器装备的研发。如美军已经应用3D打印技术,辅助研制导弹用的弹出式点火器模型,并取得了良好效果。美海军则寻求通过在机器人体内植入3D打印机,使机器人半自动化地实现“相互沟通、协作以及制造”等能力。换句话说,美国海军希望能利用机器人来生产更多的机器人。此外,美国GE航空集团已应用3D打印技术制造喷气发动机,并将所有的专门技术应用于下一代军用发动机。

由于3D打印技术优势突出,能够帮助缩短武器装备研发周期。有关专家称,上世纪八九十年代,各国军队至少要花10-20年的时间,才能研发出新一代战斗机。比如美国F-15研发花了6年,F-22则花了16年;俄苏-27花了10年,苏-30也花了6年。如果借助3D打印技术及其他信息技术,最少只需3年的时间就能研制出一款新战斗机。

如今,3D打印技术正计划被用于各种武器装备,如水面舰艇、潜艇和战机的设计制造。今年4月,美海军上尉斯科特·切尼和马修·希普尔就在美国海军学院最具影响力的杂志上撰文称,3D打印技术将从根本上改变未来海军的建设,影响海军舰艇、潜艇以及舰载机等所有装备的设计和建造。当前,世界许多国家军队正大力开发3D打印技术。2012年,五角大楼已投资6000万美元进行3D打印技术的研发,希望通过先进3D打印技术来带动航空航天、武器等方面技术更加快速的发展。今年5月初,美国奥巴马政府又宣布编列2亿美元的公共和私营部门启动基金,创建三个先进的基于3D打印的制造业研究中心,美国国防部将负责监管其中两个研究中心。同时,以色列军队、法军、英军等国家军队均在研发3D打印技术,因此,军用3D打印前景并非遥不可及。

或将引发装备保障的革命

3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而大大节省工业样品制作时间,极大地缩短产品的研制周期,提高了生产率和降低了生产成本。3D打印技术这些优点,将给战时装备技术维修保障带来革命性的新变化:

一是利用3D打印技术可以及时打印毁损部件。在未来信息化战争中,战场上任何位置的如果需要更换毁损部件,3D打印机就可以直接在战场把所需要的部件一个一个地“打印”出来,然后由技术保障人员装配起来就能使武器装备重新投入战场,从而使遭到毁损的武器装备得到再生。可以预见,代表制造业发展新趋势的3D打印技术,未来可能要颠覆传统的装备技术维修保障手段。

二是3D打印技术可以减轻后勤保障压力。就目前来说,使用相同数量的耗材制造零件,3D打印机的生产效率是传统方法的3倍。战时,如果在战场上部署有一台这样的3D打印机,就可以及时生产出战场上消耗的武器装备和补给物资,这将大大减轻后勤保障的压力。而且,传统制造工业不仅需要更多时间,还会浪费更多的昂贵材料。一般来说,传统工艺只使用了10%的原材料,其他的都在铸模、锻造、切割和打磨过程中浪费了。

三是及时打印出急需的武器装备。如今,通过3D打印已经可以“打印”出AR-15冲锋枪,未来也许能实现小到枪支弹,大到军舰、飞机、坦克,都可以用3D打印机直接快速制造出来,战时可快速补充作战消耗。美军最新一期的《武装部队杂志》是这样描述3D打印技术在未来战争中的场景的:在美军控制的一个军事基地附近,一架由3D打印机打印出来的无人机被叛军击落。几个小时后,一个实验团队赶在大量代替物生产出来之前搭乘直升机前往该基地。在几英里外的海岸线上,一个由军舰改造而成的军工厂收到了各种(3D打印)原材料,并使用船上的打印机制造了从无人机等武器装备到食品到人体器官等的各种军需品。

汇桔网微信二维码

    新浪微博

    400 0033 815