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  • 1 # 軍機處留級生

    3D列印有許多軍事應用。世界各地的軍隊一直致力於開發3D列印技術,將3D列印用於原型,開發自己的私人實驗室,並將該技術用於飛機和其他軍用車輛。數百萬人已經投資在3D列印技術上,並準備好投入生產。另有數百萬人投資開發全新技術。目前,中美之間正在悄然展開3D列印軍備競賽。

    許多指揮官和策劃者已經意識到3D列印是一項具有戰略和戰術意義的技術。在本文中,我們將向您概述軍事和3D列印的大部分情況。 現有軍事基礎設施之上的3D列印 現代軍隊本質上是帶槍的不間斷電源。大約六個人在野外支援一個。每公斤食物、水、燃料、彈藥、衣物都必須得到保護、重新定向、開啟包裝、貼上標籤,並運送給需要的作戰人員。每公斤需要人駕駛卡車,人護送這些卡車,基地容納他們,這就需要更多的食物,卡車和其他物資。對供應品不斷增長的需求金字塔。如果軍方節省了重量,它不僅節省了一公斤必須運輸的貨物,還節省了安排和保護這批原始貨物所需的許多額外的公斤。2017年,一支軍隊仍然健在。與此同時,尤其是對北約部隊來說,戰爭正成為一項技術更先進的事務。在第一次海灣戰爭中,許多阿帕奇直升機停飛了。世界上最先進的直升機,坦克殺手普爾桑,在很多戰爭中被邊緣化。如果你不能使用,世界上最先進的裝置有什麼用?阿帕奇飛機停飛的原因是沙子進入直升機風扇,使它們無法使用。

    在第二次海灣戰爭中,美國軍方花了14個月時間升級悍馬車,使其足以抵擋簡易爆炸裝置。傷亡人數最多的原因之一部分是簡易爆炸裝置,但也是由於美國軍方採購系統緩慢且效率低下。由於維護原因,美國高達30 %的空軍和海軍力量目前在任何特定時刻都無法使用。戰場上的升級、零件和改裝以及未預料到的問題的解決方案對軍隊的工作至關重要。 賦予即興創作權力 沒有計劃能在與敵人的接觸中倖存下來,儘管有些裝置能在與戰場的接觸中倖存下來。自戰爭開始以來,每個士兵都在為戰場上的問題臨時準備和尋找自己的解決方案。這可以包括帶自己的裝置或者用他們能找到的任何東西做實驗。從本質上說,這種即興創作有著類似創造者的心態,產生了巨大的影響。計劃者和採購官員購買他們認為士兵需要的基於規格的裝置。士兵然後用它作為基線來建立在戰場上起作用的東西。然而,這是咕嚕咕嚕的東西。這種即興創作和製作發生在軍隊的軍銜、程式和規則之外。如今,軍方意識到,他們可以透過使用3D列印,以更正式的方式騷擾這種即興創作的“可以做到的精神”。 寓言 阿富汗的一個美軍私人實驗室。 阿富汗的一個美軍私人實驗室。 軍方將戰場上士兵現有的非正式“硬體駭客”正式化的主要方式是透過私人實驗室。在幾個劇院裡已經部署了私人實驗室。一些有臺式3D印表機,另一些有工業機器。還有其他工廠擁有全套裝置,如鑄造、數控、鐳射切割、車床和3D印表機。 裁判員 美國陸軍在阿富汗的快速裝備部隊私人實驗室專案就是私人實驗室能給士兵帶來什麼的一個很好的例子。在這個專案中,一個移動實驗室被放置在劇院裡。這家實驗室擁有3D印表機、鐳射切割機、銑床和其他裝置。這個想法是為了快速幫助部隊列印他們需要的3D列印物品。 M249雙足附件的3D列印版本,左側和右側的銑削版本。 M249雙足附件的3D列印版本,左側和銑削版本,右側。 M249雙足附件就是一個例子。

    M249是美國陸軍的主要SAW (小隊自動武器) /LMG (輕機槍)。這意味著給予小單位壓制火力和高自動火力。它是一種關鍵武器,尤其是在攻擊或試圖克服伏擊或持續攻擊時。這種武器自1984年以來一直在使用,並在此後的每一場美國重大沖突中發揮作用。隨著時間的推移,報告了一些問題。在阿富汗,美軍對這種槍給出了反饋,並報告了這種武器因其雙足而存在的一個關鍵問題:“標準問題M249雙足附件不允許水平移動,限制了武器能力。”本質上,你不能水平掃射或移動槍,所以每次你不得不接觸一個新的目標,武器必須被拿起並重新定位。“在不到一週的時間裡,實驗室開發並安裝了一個新附件,擴大了M249運動的範圍。”問題被發現了,一個解決方案被用3D列印原型化,然後一週內一個銑削的金屬零件投入使用。與現代軍隊通常需要幾個月的時間來解決這一問題相比,這是輕而易舉的。此外,基於士兵的反饋,這種解決方案可以重新設計或進一步改進。3D列印讓軍事指揮官和作戰人員能夠靈活地在工程上快速解決他們在戰場上的問題。隨著環境或戰爭的發展,他們的裝置也在發展。 簡易爆炸裝置探測器燈架,由參考實驗室3D列印。 簡易爆炸裝置探測器燈架,由參考實驗室3D列印。

    在另一個例子中,簡易爆炸裝置探測器不能在夜間工作,大大降低了它們的實用性和士兵的安全。自制了一個簡易爆炸裝置探測器燈的3D印刷底座,讓士兵在夜間使用。這增加了他們的安全性,REF實驗室隨後與軍方合作,迅速生產出500個這種簡易爆炸裝置探測器燈座,用於野外。一個定製的、定製設計的解決方案適合特定的目的,並且發展迅速。 效率 除了更有效和開發尚未製造的裝置之外,私人實驗室也能帶來效率。軍隊帶來許多裝置,這些裝置被包裝在許多包裝中。如果這種包裝可以回收到3D列印材料中,那麼新的東西就可以以有效的方式製造出來。這就是為什麼世界各地的軍隊都在考慮使用細絲回收器和其他裝置將彈殼、食品包裝和其他物品回收成3D印刷品。 參考實驗室有3D列印,也有銑削和其他技術。 REF Fablab有3D列印,也有銑削和其他技術。 在假肢和鞋等個人服裝中,3D列印也可以發揮作用,讓醫務人員3D打印出該領域的個人假肢。工廠實驗室是一種新興現象,但並不侷限於陸基實驗室。 船上有私人實驗室 美國海軍的最新戰艦之一目前已經退役。原因是什麼?維護和修理。尤其是對於技術非常先進的國家來說,槍頭變得越來越鋒利,越來越脆。現代戰艦就像一個巡迴大學校園,裝備更多,對消防安全的重視程度也更高。裝置、感測器、佈線、計算能力、電氣裝置和機械的數量都很大。如果關鍵部件損壞,這艘戰艦,不管有多複雜,都將無法使用。一艘價值數百萬或數十億美元的船,停泊在港口,但由於缺少一個零件而無法使用。 這解釋了為什麼美國海軍正在考慮在水面艦艇上安裝金屬3D印表機和私人實驗室。我個人認為,根據所使用的3D列印技術,這可能是一個非常不明智的想法。有些技術是固有的火災隱患,如果出現故障,可能會導致船上出現嚴重問題。世界上很少有東西像鈦粉一樣喜歡燃燒。然而,這個想法本身是一個合理的想法。 如果備件可以3D列印,那麼船隻就可以在海上停留更長時間,並且更長時間有效。技術的反覆改進或海上升級也是對軍方更具技術靈活性的未來的誘人一瞥。

    MRO 一個驗光通透鏡系統為通用電氣的一個聯合專案修理渦輪葉片。 一個驗光通透鏡系統為通用電氣的一個聯合專案修理渦輪葉片。 同樣在陸地上,軍方也在為核磁共振成像操作尋找3D列印。維護和修理是透過使用3D列印零件進行的。最普遍的是可能是Sciaky和opodec修理過的渦輪葉片。坦克和飛機上的渦輪葉片為現代軍隊提供了大量動力。當渦輪葉片磨損時,你可以製作一個全新的葉片或者轉向3D列印。透過使用Sciaky的EBAM技術或驗光通的LENS技術,磨損的渦輪葉片得到更新。現有刀片放在3D印表機上,並新增新材料。通常情況下,多餘的材料會透過數控機床或其他工藝去除。結果如何?渦輪葉片和新的一樣好,但成本更低。 此外,維修零件現在可以按需製造或接近事故。有一次美國海軍艦隊準備中心東3D印刷塑膠零件一夜之間,它被用來為那天晚上硬著陸的哈里飛機制造修理零件。媒體對3D列印的興奮主要集中在零件的直接列印上,但3D列印通常也能與現有技術相結合。如此快速的維修節省了海軍數週的停機時間,並提高了他們一夜之間的準備狀態。 3D列印塑膠零件,用於製造在斯特拉斯蒂斯福圖斯系統上製造的海軍噴氣式飛機的修理零件。 3D列印塑膠零件,用於製造在斯特拉斯蒂斯福圖斯系統上製造的海軍噴氣式飛機的修理零件。 整修 在某些情況下,例如有限的飛機執行必須升級的地方,3D列印正在被更普遍地使用。相對而言,飛機本身是一個相當小的系列事件。但是,將這些“50 F系列雷達飛機升級到G系列變體”確實是一件非常小的事情。與其建立一條新的生產線,不如建立新的模具、新的工具,然後開始3D列印,讓小系列的飛機零件、工具、夾具、夾具和模具進行3D列印。這降低了承包商的成本,讓他們更快地完成工作。英國宇航系統公司表示,已經使用3D列印技術為龍捲風飛機制造改裝零件。 原型 波音公司在一個月內製造並駕駛了這架無人機。 波音公司在一個月內製造並駕駛了這架無人機。 和幾乎任何產品開發一樣,3D列印被廣泛用於製造軍用原型。此外,這些原型中有許多直接投入使用。加快採購過程並提高其效率是美國軍方尤其重視的一個關鍵問題。越來越小規模或利基軍事產品正在迅速開發使用3D列印。根據目前在戰場上的作戰人員的要求,一個快速的解決方案被3D打印出來,一個新的專門開發的產品被壓在他們手中。尤其是在美國特種作戰部隊中,這種3D列印的使用正經歷著顯著的增長。 波音Phantom工程在四周時間內設計、開發並駕駛無人駕駛飛機。 飛機 JSF的Sciaky EBAM 3D印刷金屬零件。 JSF的Sciaky EBAM 3D印刷金屬零件。 JSF (聯合攻擊戰鬥機,洛克希德·馬丁公司的F-35閃電)上可能有多達800個3D列印部件。塑膠3D列印技術、高溫塑膠3D列印和多金屬3D列印都已商業化,用於JSF的航空領域。這不僅僅是洛克希德的集體擁抱。它也是一個特洛伊木馬,由非波音公司實現航空3D列印產業化。洛克希德公司及其合作伙伴在空間和航空領域使用3D列印技術方面遠遠落後于波音公司。波音公司在飛機零部件和更快生產原型方面擁有巨大的運營領先優勢。一些間諜無人機專案讓洛克希德公司迎頭趕上,JSF專案給了洛克希德公司在開發3D列印無人機和飛機部件方面急需的專業知識。 在航空領域,3D列印部件可以讓你節省重量,這意味著飛機的效能將會直接顯著提高。您還可以減少零件數量,顯著節省生產時間、儲存、風險和前期投資。你可以迭代得更快,改進得更快,成本也會更低。

    嗡嗡聲 為大角星T-20無人機制造的地球觀測系統粉末床聚變翼支柱 一種EOS粉末床聚變機翼支柱Arcturus T - 20無人機 影響最大的一個領域是無人機。北美3D列印服務的大量生產能力被用於無人機。無人機原型展示了3D列印在快速迭代、重量減輕和零件減少方面的所有優勢。因為每個人一度都想要自己的無人機,所以這個系列很小,許多版本必須從可包裝的無人機到用於航空母艦和智慧無人機的無人機。這些小系列通常需要大量前期工具和時間投資。許多無人機制造商決定在最終的無人機上使用3D列印。透過3D列印支柱、機翼、進氣口、外殼和結構部件等最終零件,他們可以節省資金和時間,並迅速進入市場。他們還可以進一步改進和重複他們的無人機部件,同時進一步為其他軍隊提供定製的解決方案。無人駕駛飛機沒有與飛機相同的認證和資格要求,因此將這些部件投入使用要容易得多。此後,許多承包商在製造業中更廣泛地採用3D列印。公司正在利用金屬和塑膠中的粉末床熔融、熔融沉積建模、EBAM、EBM和其他技術直接為這些無人機生產零件。 導彈 雷聲公司的3D列印演示導彈。 雷聲公司的3D列印演示導彈。

    類似地,航空航天和軍事承包商十多年來一直從事3D列印導彈的工作。雷聲公司和其他公司希望用3D列印的所有元件來製造完全3D列印的導彈。雷聲公司說它的“研究人員使用三維列印技術創造了制導武器的幾乎每一個部件,包括火箭發動機、尾翼、制導和控制系統的部件等等。”技術正在發展,讓他們這樣做。製造速度更快的輕型導彈將有利於承包商和軍方。這三叉戟導彈計劃是一種裝備有熱核彈頭的潛艇發射彈道導彈。由於遺留成本和的複雜性製造三叉戟導彈D5計劃希望透過使用3D列印來降低這些成本。然後,由單獨製造的零件組成的一個複雜的零件元件將在一個生產步驟中用金屬進行3D印刷。3D列印對民用飛機來說是一項有趣的技術,同樣的原因是製造和產品開發使它們成為全世界軍隊使用的好技術。 三叉戟導彈。 A三叉戟導彈。 結論 軍方將採用和使用任何對其有用的現有技術。就3D列印而言,自1990年代中期以來,軍方一直在3D列印方面進行大量投資。3D列印有可能使軍事裝備比其他工藝更快、成本更低。同時,最終零件可以節省重量,並且可以以新穎的方式設計該零件。

    3D列印加速了產品開發,節省了製造新產品的成本,並使人們能夠整合功能、零件和元件。全世界正在進行大量投資,為軍方開發、鑑定和認證3D列印部件。我們必須接受,我們深愛的技術將會以我們無法接受的方式被使用。3D列印有可能從根本上改變許多東西從尤達磁頭到核導彈的製造方式。然而,重要的是要認識到,當政府讚美3D列印的優點並推廣這些技術或投資它們時,他們並不是為了修理洗衣機的按鈕。他們掌握這項技術並在新興的3D列印軍備競賽中獲勝有戰略和戰術上的原音。

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