F-35零部件也能3D打印，高超音速導彈核心是3D打印

大家一般會用3D打印技術做什麼呢 是打印一些模型 一些小物件 還是什麼亂七八糟的東西 對此 大兵只想說太low了 美軍呢 已經開始用其打印武器了 其中甚至包括了F35戰機的一些部件 那麼美軍到底都打印了哪些裝備呢 接下來跟大兵一起來看一下 其實呢 現今3D打印技術早就不是什麼新興科技了 畢竟早在2013年 麻省理工科技評論就將增材製造評爲當年的十大突破科技之一 不過呢 與早期的3D打印塑料製品不同 目前呢 該技術已經能使用水泥 金屬 生物細胞 甚至微觀粒子製作各種產品了 而將其軍用更是科技萬變不離其宗的永恆真理 在2017年3月 根據美陸軍採辦知識中心的消息 美陸軍裝備研究發展中心的研究團隊已經成功使用3D打印技術 製造出了一款能發射訓練彈的榴彈發射器 再次推動了該技術在軍用領域的發展 而這款由3D打印製造的榴彈發射器全名爲快速增材製造的彈道武器 簡稱藍波 它的設計呢 源自美陸軍m203a1榴彈發射器 這次製造過程中 除了螺絲和各個彈簧部件外 藍波幾乎所有的零件都是由3D打印製造而成的 其中 槍管和槍匣使用的都是鋁粉 撞針和扳機等其他零件則是由4340合金鋼粉製成 期間呢 直接通過激光金屬燒結制造 與原版的m203材質毫無差別 此外呢 測試藍波系統所使用的彈藥也是由3D打印製造而成的 期間 由於炸藥和推進藥等還未被批准使用於3D打印彈殼中 因此研究團隊選擇m781訓練彈作爲測試彈藥 而在常規的m781訓練彈中 它的外殼封擋和彈殼材料爲玻璃纖維填充尼龍 而團隊呢 通過選擇性激光燒結和其他3D打印技術 在訓練彈上實現了完美複製 不過 由於彈體的材料爲新 目前的新金屬很難實現3D打印 因此研究團隊正在試圖找出最適合該技術的替代材料或者工藝 目前ARDEC正在研究如何直接打印炸藥和推進藥 進而用3D打印技術製造彈藥整體 在實驗的末尾 研究團隊對整套藍波系統進行了10彈測試 期間一共發射了15發打印出來的訓練彈 無一故障 而且打印出來的發射器也沒有損傷 槍身保持了完整 槍管沒有任何磨損 最重要的是 它的槍口出速與傳統工藝製造的發射器和彈藥也僅僅只有5%的差別 堪稱完美 此外 在進行實彈測試前 研究團隊還召集了美軍第82空降師的成員 對由3D打印製成的流彈發射器進行了評價 在獲得士兵的一系列評價後 研究團隊又迅速開發出了一款能夠單獨使用流彈發射器的改裝包 還能根據不同士兵的要求生產特製的握把 這是使用3D打印進行武器研發的最大優勢 比如迅速的生產過程 極大的設計自由 以及廉價的生產工具等等 緊接着 美軍還打印了兩款五代機的零部件 在2019年1月28號 根據合衆國際社的報道 3D打印的鈦金屬零部件 已經首次安裝在了F22猛禽戰機上 而且從訂貨到交付只用了三天時間 此次負責爲該機3D打印零部件的部隊是隸屬於美空軍第574軍機維修中隊 對此 該中隊的指揮官在當時說道 由於機隊規模小 F22最難克服的問題之一就是能否有額外的零部件來維護該戰機 這次F22使用的3D打印零部件 實際上呢 是一個鈦制金屬支架 整體由鈦粉製成 用以替換F22座艙組件中容易腐蝕的鋁製支架 另外 當時美空軍還對外宣稱 3D打印零部件的優勢能讓F22維護部隊在短時間內獲得替換部件 且並沒有要求部件的最低訂貨量 最重要的是打印出來的零部件成本也很低 該指揮官還補充道說 當我們能通過3D打印獲得更復雜的部件後 再次縮短F22戰機60到70天的維護時間 這無疑能大幅提升F22機隊的作戰出動效率 而且維護成本也會大幅降低 按照當時美空軍的計劃 還有至少五個3D打印的金屬零部件在F22上進行檢驗 一旦取得成功 將全面推廣到所有的F22戰機的維護作業上 而除了F22之外呢 在此前的2018年 美海軍陸戰隊的一個研究團隊還利用3D打印技術製造了一個F35起落架艙門上的小部件 別看啊 這只是一個小部件 目前想要更換這種零件 一般只能重新訂購整個起落架艙門 因此更換過程週期很長 而且成本較高 相較之下呢 使用3D打印技術的話 只需要幾天就能完成製造並安裝 而且成本只有9美分 如果得到大面積推廣應用的話 能讓每架F35的維修成本降低7萬美元 另外 在同年4月27號 根據美國媒體的報道 美海軍陸戰隊F35B地勤人員也使用3D打印技術製造了該機零部件 事件的起因呢 是艦上一架F35B的艙門塑料卡扣損壞了 但是由於是一種全新戰機 艦上搭載的F35B相關零部件少得可憐 按照以往的慣例 艦上的地勤人員需要和本土的基地聯繫 才能空運一個全新的艙門組建過了 不僅運費高昂 還至少需要一週的時間 於是 艦上人員想到了此前部署前艦上所配備的一臺3D打印機 隨後便從網上下載了那個卡扣的圖紙 並用3D打印機制造了出來 沒想到還真的能用 這是美國海軍陸戰隊首次在海上部署期間 使用3D打印技術解決該戰機的維護問題 此外 在今年2月23號 洛馬公司發佈的一個視頻顯示 該公司的研發團隊 已經成功的通過3D打印技術製造出了F35的駕駛座艙 並且讓飛行員進行了飛行測試 未來完全有可能取代現有的座艙 其實 美軍並不是首個在現役戰機上使用3D打印零部件的部隊 早在2013年12月 英空軍的一架狂風GR4攻擊機 就曾在裝有3D打印零部件的情況下 在沃頓機場成功試飛 當時負責提供3D打印部件的BAE系統公司介紹稱 這架狂風戰機上所使用的3D打印部件 包含了起落架防護裝置 座艙無線電的防護罩 以及進氣道的支架組件等等 並且該項目的負責人還說道 此次試飛結果十分成功 待相關技術進一步成熟後 只需要擁有3D打印機 維修人員就能在任何地區生產相關零件 據他透露 這次使用的3D打印零件 其造價還不到100英鎊 如果未來得到大規模推廣 就能每年爲英國空軍節省數十萬英鎊的維護費用 另外 該負責人還對3D打印的未來應用進行了預測 未來對前線作戰部隊來說 在配備了3D打印機之後 即便是在得不到任何後勤支援的情況下 前線部隊只需要配齊相關材料 就能自行生產所需的零部件 能極大提升裝備維護和作戰效率 當然了 大家如果覺得上述這些零部件太小了 接下來還有更大的 在2022年10月 美國防部向外發佈了一項最新的製造技術提案 計劃使用增材製造技術來設計並製造可以在極端條件下運行的高超音速武器和車輛系統 由於美國防部的目標是在2023財年具備高超聲速武器的部署能力 因此 爲了加強工業基礎並且確保項目可以從開發梳理過渡到生產 還通過了一項名爲提高吸氣式高超聲速增材製造成熟度的計劃 旨在將相關材料和工藝用於製造超過5馬赫的飛行和機動系統部件 對此 美國防部製造技術項目辦公室副主任表示 我們需要使用3D打印製造的材料來突破極限 此前已經證明這是能夠做到的 但應用還不夠廣泛 該計劃將鼓勵繼續使用這一技術 目前 美國高超聲速武器的研發主要是由波音 洛馬及雷神公司負責 他們分別有專門的超燃衝壓發動機提供商 在2021年6月 美空軍向三家公司授予了三份爲期15個月的合同 用於完成高超聲速導彈的初步設計 在這方面 雷神公司的發動機是由諾格提供的 該發動機在2019年首次成功測試後 諾格相關負責人表示 整個超燃衝壓發動機都是由先進材料進行3D打印而成的 到了2022年7月 雷神公司宣佈了第二次高超音速武器的飛行實驗 發動機依然是由諾格提供 事後 諾格公司向外表示 可拓展的複合材料3D打印 可以將連續纖維增強熱塑性塑料層壓到部件中 以此滿足高超聲速飛行器的獨特需求 該技術在對數千度高溫下運行的金屬部件尤爲重要 能確保零部件在極端溫度下不會腐蝕 融化或者改變形狀 不僅如此 3D打印製造的零部件比傳統技術製造的金屬更輕 進而降低了高超聲速飛行器的整體重量 至於洛馬公司 在2022年5月 洛克達因被該公司選中提供發動機 前者呢 在超燃衝壓發動機的製造中也使用了3D打印技術 並且在今年4月份成功進行了飛行測試 洛克達因表示 通過使用3D打印技術和材料 在提高產品性能的同時 還大幅降低了開發時間和成本 另外 就在近期 美國軌道ATK公司還對一款以3D打印爲主要製備方式的高超聲速戰鬥部 成功進行了試保工作 該戰鬥部共有五個主要部件 有三個呢 是3D打印製成的 佔比超過了50% 目前 該型戰鬥部是公開資料披露的首個以3D打印爲主要製造手段的高超聲速飛行器分系統產品 其成功製備和實驗呢 是高超聲速技術的一項重要突破 在外形上不同於傳統的戰鬥部外形 新型戰鬥部採用了異形結構 構型複雜 此外 在2018年2月啓動設計工作後 該研發團隊就利用3D打印的優勢 應用了簡潔並符合要求的結構設計 使得製備週期比傳統工藝節省了至少一個半月的時間 從設計 製備 實驗只用了不到60天 實現了具有代表性的高效研發 此外 在2022年9月23號 美空軍研究實驗室還和SLM公司簽署了價值520萬美元的意向合同 旨在讓該公司與CTC公司合作 研製出世界上最大的3D打印機器 新開發的系統計劃將在SLM現有的NXG-12的基礎上進展擴展 未來新系統有可能用於製造火箭發動機 或者下一代更先進的導彈等設備 另外 值得注意的是 就在今年的3月23號 全球首創的3D打印運載火箭 從佛羅里達州卡納維拉爾角首次發射升空 這是Relativity Space公司的第三次發射嘗試 不過Tyrant 1火箭在發射後大約三分鐘出現了問題 第二級始終未能進入到近地軌道 對此 該項目的負責人說道 儘管我們的火箭沒有達到目標 但是我們依然證明了這種火箭可以起飛 並且具有廣闊的應用前景 總結來說 雖然3D打印技術在短期內呢 還無法取代傳統制造業技術 但能預見的是 3D打印技術必將成爲未來各國在軍工領域以及前線作戰部隊後勤的中堅力量 那麼大家認爲該技術是否能應用於艦艇商呢 歡迎在評論區內討論 如果視頻中有出錯的地方 也歡迎大家在評論區內指正 今天的視頻到這裏就結束了 喜歡的朋友請點贊關注 我們下期再見