三維打印技術在某式單兵武器系統教學中的應用

【摘 要】本文針對某式單兵武器系統教學訓練中存在的裝備數量不足、成本高、訓練效果不佳等問題，提出將三維打印技術應用到該武器系統的教學訓練中，可有效解決訓練時受裝備數量、時間、場地等限制難題，節約訓練經費，提高訓練效果。

【關鍵詞】單兵武器系統 三維打印技術 教學

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）23-0080-01

某式單兵武器系統是我軍基于信息系統體系作戰能力思想對陸軍單兵的最新體現，它由若干分系統組成，采用系統化設計、模塊化結構，具有多種編配組合方式，滿足班組不同的作戰任務需要。該系統涉及火力控制、通信、計算機、智能彈藥、電氣等復雜技術。要使武器系統形成戰斗能力，必須提高武器系統教學訓練的效果。實裝訓練是目前部隊和院校最基本的訓練方式，但也存在一些缺點。

一 實裝訓練存在的問題

第一，訓練裝備不足問題。目前該系統已配備部隊，教學任務迫在眉睫，而用于教學的裝備數量有限，開展教學時學員數量較多，供需矛盾十分突出。

第二，訓練成本高。該系統集成多種先進技術、應用高性能材料，價格昂貴，而在教學訓練中不可避免地會出現磨損、損壞現象，造成訓練成本加大。

第三，訓練效果不佳。利用實裝開展單兵武器系統教學訓練，一般只能直觀地體現單兵武器系統外部結構，進行一般的操作訓練。往往無法了解裝備內部結構和工作原理，無法開展故障維修訓練，且裝備零件細小、繁多，學員對零件和機構動作的認知和了解都停留在表面，存在不直觀、不深入的問題，對零件尺寸和機構動作沒有一個定性和定量的把握。

二 三維打印技術

隨著三維打印技術的出現，在珠寶首飾、鞋類、工業設計、建筑、汽車、航天、牙科及醫療方面都能得到廣泛的應用，并取得了較好的效果。因此，將三維打印技術應用于單兵武器系統教學中非常有必要，能解決訓練時受裝備數量、時間、場地等限制難題，節約訓練經費，提高訓練效果。

三維打印技術出現在20世紀90年代中期，三維打印機是三維打印技術的技術體現。三維打印機利用光固化和紙層疊等技術實現快速成型，它與普通打印機工作原理基本相同，三維打印機內裝有液體或粉末等打印材料，與電腦連接后，通過電腦控制把打印材料一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。這種打印技術稱為三維立體打印技術。三維打印技術是一系列快速原型成型技術的統稱，其基本原理都是疊層制造，由快速原型機在X-Y平面內通過掃描形式形成工件的截面形狀，而在Z坐標上間斷地作層面厚度的位移，最終形成三維制件。與傳統打印技術比較，三維打印技術具有速度快、價格便宜、高易用性等優點，可以打印出真實的三維物體。

三 三維打印技術應用于教學的優勢

將三維打印技術引入單兵武器系統教學課堂，可以彌補傳統訓練教學的不足。

第一，由于單兵武器系統只在少數數字化部隊裝備，裝備數量少，應用三維打印的形式，突破傳統訓練的時空和裝備數量的限制，實現形象直觀化教學，待熟練掌握后，再去現實環境中操作，既解決了現實中無法開展的難題，又在一定程度上保證了安全性。

第二，傳統的武器修理需要通過機械加工制備零件，耗費的時間和精力多，零件精度不高，重復工作強度大。將三維打印技術引入修理課堂，能實現快速制備武器零件，節省時間，提高精度，避免真實操作所帶來的各種危險。

第三，通過對零件進行建模，不僅能加深學員的學習層次，將機械制圖與專業課結合起來，又能實現對零件的準確定量描述，加深學員對零部件的熟悉，而建模本身也是一個加深對零件認知的過程，形象、生動、有趣，激發學員的學習熱情，并且能提供很好的交互性鼓勵學員積極參與。

四 結束語

利用三維打印技術的特點，積極探索將三維打印技術應用于該系統的教學訓練，會對新裝備教學能力、戰斗力和保障力的形成產生深遠影響，隨著該系統的推廣和應用，必將獲得良好的軍事經濟效益。

參考文獻

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〔責任編輯：林勁〕