3D打印實(shí)現(xiàn)武器快速制造 軍事領(lǐng)域發(fā)展更加迅猛

3D打印技術(shù)是對(duì)人類控制能力極限的挑戰(zhàn)和展示，其實(shí)質(zhì)是制造業(yè)向智能化不斷演進(jìn)的歷程。當(dāng)前，我國(guó)制造業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)挑戰(zhàn)，信息化和工業(yè)化的深度融合為這一進(jìn)程提供了前所未有的機(jī)遇。

受技術(shù)裝備、新型材料、設(shè)計(jì)軟件、質(zhì)量安全、公共環(huán)境等制約和影響，盡管3D打印技術(shù)已成功地將傳統(tǒng)復(fù)雜的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單化，將材料領(lǐng)域的疑難問題程序化，但目前僅適用于少批量、小尺寸、高精度、造型復(fù)雜的零部件和元器件的加工制造，還難以代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造業(yè)大規(guī)模、大批量的加工制造優(yōu)勢(shì)。

尤其是在軍事領(lǐng)域，目前3D打印技術(shù)雖然可能生產(chǎn)出手槍、子彈等武器，但遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)，它大部分情況下將被應(yīng)用于武器裝備的概念設(shè)計(jì)、技術(shù)驗(yàn)證等。只有將3D打印技術(shù)的個(gè)性化、復(fù)雜化、高難度的特點(diǎn)與傳統(tǒng)制造業(yè)的規(guī)�；�、批量化、精細(xì)化相結(jié)合，與制造技術(shù)、信息技術(shù)、材料技術(shù)和生命科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，才能不斷推動(dòng)3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。

3D打印為武器制造業(yè)帶來徹底變革

3D打印技術(shù)給武器裝備帶來的變化無疑是革命性的。它可直接用于戰(zhàn)場(chǎng)武器裝備的維護(hù)與保障。在未來信息化戰(zhàn)場(chǎng)上，技術(shù)保障人員可隨時(shí)利用攜帶的3D打印機(jī)，直接把損毀的武器裝備部件打印出來，裝配后可重新投入戰(zhàn)場(chǎng)。可以預(yù)見，未來不僅小型槍支、簡(jiǎn)單物資可實(shí)現(xiàn)打印，軍艦、飛機(jī)、坦克等大型、復(fù)雜的武器裝備，甚至軍事基地等都可用3D打印機(jī)直接或間接“制造”出來。

外媒報(bào)道稱，美國(guó)陸軍2011年就向阿富汗部署了3D打印移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，為士兵現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)建工具和其他設(shè)備。該實(shí)驗(yàn)室能通過使用3D打印機(jī)和計(jì)算機(jī)數(shù)字控制設(shè)備將鋁、鋼材和塑料生產(chǎn)加工成所需零部件，從而實(shí)現(xiàn)在戰(zhàn)區(qū)內(nèi)快速生產(chǎn)原型產(chǎn)品。美國(guó)陸軍計(jì)劃通過這種做法增強(qiáng)單兵作戰(zhàn)、戰(zhàn)區(qū)巡邏以及小型前線作戰(zhàn)基地的可持續(xù)能力。同時(shí)，美國(guó)陸軍也在加速3D打印技術(shù)實(shí)戰(zhàn)化部署，以提高戰(zhàn)時(shí)裝備保障能力，降低武器裝備造價(jià)成本，增強(qiáng)持續(xù)戰(zhàn)斗力。

與武器裝備生產(chǎn)的傳統(tǒng)工藝模式不同，3D打印技術(shù)集概念設(shè)計(jì)、技術(shù)驗(yàn)證與生產(chǎn)制造于一體，這必將極大縮小武器裝備從“概念”到“定形”的時(shí)間差，從而加快武器裝備的更新周期，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地、按需生產(chǎn)。有媒體報(bào)道，殲-10戰(zhàn)斗機(jī)研發(fā)用了近10年時(shí)間，而運(yùn)用3D打印技術(shù)后，我國(guó)在3年時(shí)間內(nèi)就推出了艦載機(jī)殲-15，直接跨入第三代艦載戰(zhàn)斗機(jī)方陣。目前，3D打印技術(shù)已被全面應(yīng)用于殲-20隱形戰(zhàn)斗機(jī)和殲-31第五代戰(zhàn)斗機(jī)的研發(fā)中。不容置疑，3D打印技術(shù)正在制造空軍發(fā)展的“中國(guó)速度”。而美國(guó)政府為重振制造業(yè)建立的15所3D打印技術(shù)研究院中，有2所歸國(guó)防部控制，專注于開發(fā)建造軍隊(duì)數(shù)字資料庫(kù)和新型金屬材料，用來簡(jiǎn)化制造“復(fù)雜的武器系統(tǒng)”。

如今，3D打印技術(shù)已經(jīng)被大量應(yīng)用于美軍武器裝備的研發(fā)之中。美國(guó)軍方已應(yīng)用3D打印技術(shù)輔助制造導(dǎo)彈用彈出式點(diǎn)火器模型，并取得了良好的效果。

美國(guó)海軍還在尋求通過在機(jī)器人體內(nèi)植入3D打印機(jī)，便能夠使機(jī)器人半自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)“相互溝通、協(xié)作以及制造”等能力。換句話說，美國(guó)海軍希望能夠利用機(jī)器人來生產(chǎn)更多的機(jī)器人。此外，美國(guó)GE航空已應(yīng)用3D打印技術(shù)制造終級(jí)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，并將所有的專門技術(shù)應(yīng)用于下一代的軍用發(fā)動(dòng)機(jī)上，能夠自動(dòng)地將高推力模式轉(zhuǎn)換到高效率模式。

美國(guó)陸軍也在加速3D打印技術(shù)實(shí)戰(zhàn)化部署，以增強(qiáng)持續(xù)戰(zhàn)斗力。目前，美國(guó)陸軍已經(jīng)加入擴(kuò)展3D打印行動(dòng)，向阿富汗部署移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，配備了原型設(shè)計(jì)和印刷設(shè)備，可以為士兵現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)建工具和其他設(shè)備。移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室由一個(gè)集裝箱制成，配備成型機(jī)、3D打印機(jī)和其他制造工具，可現(xiàn)場(chǎng)操作，大大縮短制造過程。

今年1月，美國(guó)陸軍快速裝備部隊(duì)將其第2個(gè)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室部署到戰(zhàn)區(qū)，此舉可幫助設(shè)計(jì)人員利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在戰(zhàn)區(qū)快速生產(chǎn)原型產(chǎn)品，其目的在于加速設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的進(jìn)程。美國(guó)陸軍計(jì)劃通過這種做法增強(qiáng)單兵作戰(zhàn)、戰(zhàn)區(qū)巡邏以及小型前線作戰(zhàn)基地的可持續(xù)能力。