3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣為人知。不久前，瑞典軍工企業(yè)薩博公司將3D打印部件安裝在其鷹獅戰(zhàn)機(jī)上，成功完成了飛行測(cè)試。相關(guān)技術(shù)成熟后，借助3D打印在前線快速生產(chǎn)的部件，將大規(guī)模用于修復(fù)戰(zhàn)爭(zhēng)損失，確保主戰(zhàn)裝備不會(huì)下火。

這次測(cè)試使用了一架雙座JAS-39D鷹獅戰(zhàn)斗機(jī)，實(shí)驗(yàn)位置是機(jī)身后面的艙門。艙門部分由代號(hào)PA2200的尼龍聚合物制成，100%是通過添加材料(3D打印的另一種表達(dá))形成的。這也是公司第一次打印戰(zhàn)斗機(jī)的外部結(jié)構(gòu)。

薩博公司近年來(lái)一直試圖用3D打印技術(shù)制造飛機(jī)零件，但從未涉及機(jī)身的外部結(jié)構(gòu)。在過去的四年里，公司的增材制造業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)積極探索使用3D打印零件修復(fù)戰(zhàn)斗損壞部分的可行性。在接受美國(guó)戰(zhàn)區(qū)網(wǎng)站采訪時(shí)，鷹獅戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目經(jīng)理哈坎·斯塔克表示，飛機(jī)著陸后，對(duì)艙門的初步檢查結(jié)論是‘非常積極’的。肉眼觀察，更換零件沒有明顯變形。

這意味著維修人員可以在現(xiàn)場(chǎng)獲取備件，不再需要拿其他飛機(jī)的零件‘拆東墻補(bǔ)西墻’。斯塔克補(bǔ)充道，有助于減少維修時(shí)間過長(zhǎng)造成的戰(zhàn)斗時(shí)間損失。

瑞典非常重視高科技武器的戰(zhàn)時(shí)生存能力，這就要求他們能夠在只有最低基礎(chǔ)設(shè)施和戰(zhàn)備資源的前提下堅(jiān)持戰(zhàn)斗布全國(guó)的野戰(zhàn)機(jī)場(chǎng)，甚至能夠起降飛機(jī)的高速公路，都是這種思想的產(chǎn)物。不難理解，為什么這個(gè)國(guó)家對(duì)3D打印軍事化有如此大的熱情。按照設(shè)想，技術(shù)人員可以在現(xiàn)場(chǎng)掃描需要更換的零件，快速打印原始復(fù)制品，然后安裝在飛機(jī)上。在這種模式下，物流部門不再需要攜帶大量零件前往前線，大大降低了機(jī)動(dòng)部署的難度。

一般而言，軍用飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件和外部覆蓋件外形尺寸較大，但造型相對(duì)簡(jiǎn)單，適合用3D打印復(fù)制。新測(cè)試的艙門，其安裝位置接近機(jī)載箔條和牽光彈投放系統(tǒng)，在日常使用中較易損壞。從技術(shù)上講，這并不是最難打印的部件，最新的測(cè)試也證明，無(wú)需事先建模仍可掃描某一部件，將復(fù)制品快速安裝在飛機(jī)上，后者可升空繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。

后鷹獅帶3D打印的艙門上天之前，后者接受了徹底的測(cè)試，以證明其環(huán)境適應(yīng)性。例如，吸力測(cè)試的目的是驗(yàn)證艙門能夠始終牢牢地附著在機(jī)身上，以免在半路上突然脫落。薩博還表示，這次測(cè)試戰(zhàn)斗機(jī)沒有超過音速，但超音速飛行沒有問題。

最近的測(cè)試凸顯了PA2200聚合物的可靠性，其他材料也可以用來(lái)修復(fù)戰(zhàn)爭(zhēng)損失。薩博表示，3D打印成品的外部尺寸最大可達(dá)3×3米，但目前只能生產(chǎn)60×60厘米的零件。事實(shí)上，該公司是瑞典和巴西生產(chǎn)的新一代鷹獅E型，已經(jīng)使用了3D打印機(jī)身結(jié)構(gòu)。接下來(lái)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)將嘗試制造更大、更復(fù)雜的零件，并將覆蓋范圍擴(kuò)展到關(guān)鍵的機(jī)翼部位。毫無(wú)疑問，這需要更廣泛、更專業(yè)的測(cè)試來(lái)驗(yàn)證這類產(chǎn)品的物理強(qiáng)度和環(huán)境適應(yīng)性。

總的來(lái)說，該項(xiàng)目的潛在收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過預(yù)先投入的資源。根據(jù)薩博公司的預(yù)測(cè)，3D打印不僅可以減輕復(fù)制件的重量，還可以縮短產(chǎn)品交付周期，甚至降低60%的成本。該公司還透露，目前高度復(fù)雜的機(jī)載子系統(tǒng)也有3D打印版，相關(guān)領(lǐng)域仍處于嚴(yán)格保密狀態(tài)。

薩博對(duì)戰(zhàn)區(qū)網(wǎng)站表示，已經(jīng)有裝備鷹獅的外國(guó)客戶看到了3D打印技術(shù)的潛力。該公司還提出了一個(gè)基于集裝箱的3D打印車間，每個(gè)車間只對(duì)應(yīng)兩名操作員，不需要特殊培訓(xùn)就可以上崗。

如果客戶不愿意遵循掃描-打印-安裝流程，薩博公司還承諾提供按需打印模式——從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取所需部件的技術(shù)參數(shù)，然后在集裝箱打印車間生產(chǎn)成品。

該公司對(duì)不同類型的更換零件有不同的性能預(yù)期。模擬計(jì)算表明，3D打印的替代品可能只需要10到15次飛行服務(wù)，其根本意義在于讓飛機(jī)留在任務(wù)列表中，并堅(jiān)持到達(dá)工廠制造的正式替代品。目前，薩博公司將注意力集中在操作不當(dāng)或日常磨損失效的零件上，需要進(jìn)行幾次額外的測(cè)試來(lái)決定是否部署到戰(zhàn)斗場(chǎng)景中。

最后，3D打印技術(shù)將被用來(lái)修復(fù)受傷后返回基地的戰(zhàn)斗機(jī)。經(jīng)常在高威脅環(huán)境下移動(dòng)的型號(hào)，尤其是低空支持飛機(jī)和各種直升機(jī)，有望成為該技術(shù)的第一批受益者?，F(xiàn)場(chǎng)快速生產(chǎn)和維護(hù)零件的能力將對(duì)空中力量的遠(yuǎn)程部署方式產(chǎn)生重大影響。

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