美軍3D打印陸海空三軍

劉軍

提及3D打印，人們耳熟能詳?shù)囊延幸粚訉印皣娡俊背鰜淼钠嚒⒎课莺透鞣N人體器官，但這一新技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用仍鮮為人知。

軍事專家認為，3D打印具有小批量制造成本低、速度快、復(fù)雜制造能力強、材料利用率高、適應(yīng)性好等優(yōu)點，具有廣闊的軍事應(yīng)用前景。而軍事大國美國也正在利用3D打印的這些優(yōu)點，加緊武裝自己的陸海空三軍。

讓士兵輕裝上陣

頭盔、面罩、防毒面具、防風眼鏡、防彈衣、護膝、護肘……這些裝備是一個美國大兵的基本配置。近年來，為了滿足作戰(zhàn)需要，同時平息駐阿富汗美軍“頭部有鋼盔，身上有盔甲，但下半身什么防護裝備也沒有”的抱怨，五角大樓又給士兵配備了防彈內(nèi)褲。

這些行頭加上攜帶的槍支彈藥，總重量少說也要超過30公斤。士兵們負重如此大，又怎能在戰(zhàn)場上靈活移動？

這曾經(jīng)是一個兩難的選擇，但現(xiàn)在，技術(shù)革命有望解決這個難題。

為了讓士兵們輕裝上陣，美國陸軍研究人員正在研究如何利用3D打印技術(shù)為士兵減負。眼下研究的是如何將天線“打印”到士兵們的頭盔中，將傳感器“打印”到軍服里。

研究人員設(shè)想的場景是：未來，士兵們只需攜帶一臺3D打印機上戰(zhàn)場，根據(jù)戰(zhàn)情需要制造出槍支、彈藥乃至掩體等。這樣，既可以減輕士兵行進途中背負的重量，也可以緩解后勤壓力。

3D打印機將成軍艦標配

2014年4月初，美國海軍聯(lián)盟舉行了一場技術(shù)專家會議。據(jù)美國《國防》月刊披露，這次會議集中介紹了美國海軍對3D打印技術(shù)的運用。可以預(yù)見，未來的某一天，3D打印機將成為美國海軍海上船只的標配設(shè)備。

美國海軍參謀長辦公室的保羅·韋拉斯特羅少將在會上介紹說，通過“海軍3D技術(shù)交換”計劃，美國海軍已經(jīng)開展了一些相關(guān)項目，在海軍的贊助下，有25個小組在研究和測試可適用于船只、潛艇和飛行器的3D打印技術(shù)。

其中一項可能的應(yīng)用是3D打印的無人機。美軍計算機網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)司一個快速創(chuàng)新小組的創(chuàng)建人本·科曼說：“這種無人機可以是一次性的，造價低廉，而且可以用于作戰(zhàn)以及情報、監(jiān)視和偵察等諸多行動。”他還說：“這種技術(shù)在未來的海戰(zhàn)中會派上用場，將來，海員們可以在船上‘打印出數(shù)百架無人機，在敵人的軍艦開始發(fā)動攻擊前，就可用數(shù)量將其壓倒。”

3D打印技術(shù)還可以為行駛中的船只“打印”供臨時使用的零件，等船只靠岸后再用傳統(tǒng)方式制造的零件將其更換。

未來，如果一名海員在海上遭遇緊急情況，需要馬上換一個新的肝臟，3D打印機也可能會“打印”出這種器官，挽救海員的生命。

弗吉尼亞理工學院與州立大學關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用科學研究所副主任托馬斯·坎貝爾在會上說：“3D打印技術(shù)對美國海軍來說潛力無限。”但海岸警衛(wèi)隊的創(chuàng)新項目經(jīng)理泰森·韋納特指出：“艦載3D打印技術(shù)目前尚處在初級階段，還面臨著一些挑戰(zhàn)。考慮到航行中的重心變化等因素，在一艘移動的船只上完成打印很成問題。”

讓無人機按需定制

科學家們曾描繪過這樣的未來：一名飛行員在執(zhí)行任務(wù)時要求獲得無人機支援，工程師們從遙遠的地方發(fā)來一張設(shè)計圖，飛機上的3D打印機隨即“打印”出一架無人機……這聽上去有點像天方夜譚，但事實是，工業(yè)界正在努力尋找將此變?yōu)楝F(xiàn)實的辦法。

2013年8月，美國弗吉尼亞大學的一個研究小組首次公開了“剃刀”項目——一個重約1公斤的小型無人駕駛飛行系統(tǒng)，其機身是由9個3D打印部件組成的。

“它從打印機中出來，你把它從托盤上掰下來，設(shè)置好。就這么簡單。完全沒有任何后期加工。”該項目負責人戴維·謝富勒說。

制造“剃刀”的機身大約用了31個小時。“剃刀”的其他系統(tǒng)，如引擎、伺服系統(tǒng)、自動駕駛儀和電池等都是現(xiàn)成的部件。其計算能力的核心是一部智能手機。

位于加州瓦倫西亞的增材制造公司，已經(jīng)在使用這種技術(shù)來生產(chǎn)固定翼無人駕駛飛行系統(tǒng)的機身了。這家公司可以在一夜之間生產(chǎn)出多架飛機的機身、機翼、鼻錐和尾翼。專家們預(yù)測，幾十年后，使用3D打印技術(shù)將有可能打印出整架無人機，包括電子部件、電池和引擎等。

參與了該項目的費德羅·克勞斯認為，最快的話，十幾年后，美國軍方就可以擁有打印無人機的能力。這些飛機雖然不是耐用的高性能系統(tǒng)，但仍然可以完成任務(wù)。

“如果發(fā)現(xiàn)了敵人，所需要做的就是‘打印一架無人機，然后放飛它，在它完成任務(wù)后，就按下按鈕讓它爆炸。”他說。

美軍的3D打印技術(shù)看似無往不勝，但也有人心懷憂慮。美國軍事專家瓦萊麗·因辛納一語道出了擔心：“我們現(xiàn)在正在做的任何事情，我們的對手們也能做，他們很可能正在考慮這個問題，并在提高這種能力。隨著3D打印機可以通過商業(yè)途徑獲得并且價格逐年下降，美軍的對手們或許用不了多久，就能設(shè)計和制造出他們自己的系統(tǒng)了。”