美軍3D打印陸?？杖?/h1>
2015-05-14 13:11:40劉軍
讀者·校園版 2015年7期
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?lái)的汽車、房屋和各種人體器官，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(rèn)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(qiáng)、材料利用率高、適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的軍事應(yīng)用前景。而軍事大國(guó)美國(guó)也正在利用3D打印的這些優(yōu)點(diǎn)，加緊武裝自己的陸?？杖?。
讓士兵輕裝上陣
頭盔、面罩、防毒面具、防風(fēng)眼鏡、防彈衣、護(hù)膝、護(hù)肘……這些裝備是一個(gè)美國(guó)大兵的基本配置。近年來(lái)，為了滿足作戰(zhàn)需要，同時(shí)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(hù)裝備也沒(méi)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(shuō)也要超過(guò)30公斤。士兵們負(fù)重如此大，又怎能在戰(zhàn)場(chǎng)上靈活移動(dòng)？
這曾經(jīng)是一個(gè)兩難的選擇，但現(xiàn)在，技術(shù)革命有望解決這個(gè)難題。
為了讓士兵們輕裝上陣，美國(guó)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(fù)。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(chǎng)景是：未來(lái)，士兵們只需攜帶一臺(tái)3D打印機(jī)上戰(zhàn)場(chǎng)，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(jìn)途中背負(fù)的重量，也可以緩解后勤壓力。
3D打印機(jī)將成軍艦標(biāo)配
2014年4月初，美國(guó)海軍聯(lián)盟舉行了一場(chǎng)技術(shù)專家會(huì)議。據(jù)美國(guó)《國(guó)防》月刊披露，這次會(huì)議集中介紹了美國(guó)海軍對(duì)3D打印技術(shù)的運(yùn)用?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)的某一天，3D打印機(jī)將成為美國(guó)海軍海上船只的標(biāo)配設(shè)備。
美國(guó)海軍參謀長(zhǎng)辦公室的保羅·韋拉斯特羅少將在會(huì)上介紹說(shuō)，通過(guò)“海軍3D技術(shù)交換”計(jì)劃，美國(guó)海軍已經(jīng)開(kāi)展了一些相關(guān)項(xiàng)目，在海軍的贊助下，有25個(gè)小組在研究和測(cè)試可適用于船只、潛艇和飛行器的3D打印技術(shù)。
其中一項(xiàng)可能的應(yīng)用是3D打印的無(wú)人機(jī)。美軍計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)司一個(gè)快速創(chuàng)新小組的創(chuàng)建人本·科曼說(shuō)：“這種無(wú)人機(jī)可以是一次性的，造價(jià)低廉，而且可以用于作戰(zhàn)以及情報(bào)、監(jiān)視和偵察等諸多行動(dòng)?！彼€說(shuō)：“這種技術(shù)在未來(lái)的海戰(zhàn)中會(huì)派上用場(chǎng)，將來(lái)，海員們可以在船上‘打印出數(shù)百架無(wú)人機(jī)，在敵人的軍艦開(kāi)始發(fā)動(dòng)攻擊前，就可用數(shù)量將其壓倒?！?/p>
3D打印技術(shù)還可以為行駛中的船只“打印”供臨時(shí)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(lái)，如果一名海員在海上遭遇緊急情況，需要馬上換一個(gè)新的肝臟，3D打印機(jī)也可能會(huì)“打印”出這種器官，挽救海員的生命。
弗吉尼亞理工學(xué)院與州立大學(xué)關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用科學(xué)研究所副主任托馬斯·坎貝爾在會(huì)上說(shuō)：“3D打印技術(shù)對(duì)美國(guó)海軍來(lái)說(shuō)潛力無(wú)限。”但海岸警衛(wèi)隊(duì)的創(chuàng)新項(xiàng)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(jí)階段，還面臨著一些挑戰(zhàn)?？紤]到航行中的重心變化等因素，在一艘移動(dòng)的船只上完成打印很成問(wèn)題?！?/p>
讓無(wú)人機(jī)按需定制
科學(xué)家們?cè)枥L過(guò)這樣的未來(lái)：一名飛行員在執(zhí)行任務(wù)時(shí)要求獲得無(wú)人機(jī)支援，工程師們從遙遠(yuǎn)的地方發(fā)來(lái)一張?jiān)O(shè)計(jì)圖，飛機(jī)上的3D打印機(jī)隨即“打印”出一架無(wú)人機(jī)……這聽(tīng)上去有點(diǎn)像天方夜譚，但事實(shí)是，工業(yè)界正在努力尋找將此變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的辦法。
2013年8月，美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)的一個(gè)研究小組首次公開(kāi)了“剃刀”項(xiàng)目——一個(gè)重約1公斤的小型無(wú)人駕駛飛行系統(tǒng)，其機(jī)身是由9個(gè)3D打印部件組成的。
“它從打印機(jī)中出來(lái)，你把它從托盤上掰下來(lái)，設(shè)置好。就這么簡(jiǎn)單。完全沒(méi)有任何后期加工?！痹擁?xiàng)目負(fù)責(zé)人戴維·謝富勒說(shuō)。
制造“剃刀”的機(jī)身大約用了31個(gè)小時(shí)?！疤甑丁钡钠渌到y(tǒng)，如引擎、伺服系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛儀和電池等都是現(xiàn)成的部件。其計(jì)算能力的核心是一部智能手機(jī)。
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(lái)生產(chǎn)固定翼無(wú)人駕駛飛行系統(tǒng)的機(jī)身了。這家公司可以在一夜之間生產(chǎn)出多架飛機(jī)的機(jī)身、機(jī)翼、鼻錐和尾翼。專家們預(yù)測(cè)，幾十年后，使用3D打印技術(shù)將有可能打印出整架無(wú)人機(jī)，包括電子部件、電池和引擎等。
參與了該項(xiàng)目的費(fèi)德羅·克勞斯認(rèn)為，最快的話，十幾年后，美國(guó)軍方就可以擁有打印無(wú)人機(jī)的能力。這些飛機(jī)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(wú)人機(jī)，然后放飛它，在它完成任務(wù)后，就按下按鈕讓它爆炸?！彼f(shuō)。
美軍的3D打印技術(shù)看似無(wú)往不勝，但也有人心懷憂慮。美國(guó)軍事專家瓦萊麗·因辛納一語(yǔ)道出了擔(dān)心：“我們現(xiàn)在正在做的任何事情，我們的對(duì)手們也能做，他們很可能正在考慮這個(gè)問(wèn)題，并在提高這種能力。隨著3D打印機(jī)可以通過(guò)商業(yè)途徑獲得并且價(jià)格逐年下降，美軍的對(duì)手們或許用不了多久，就能設(shè)計(jì)和制造出他們自己的系統(tǒng)了?！?/p>
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?lái)的汽車、房屋和各種人體器官，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(rèn)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(qiáng)、材料利用率高、適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊的軍事應(yīng)用前景。而軍事大國(guó)美國(guó)也正在利用3D打印的這些優(yōu)點(diǎn)，加緊武裝自己的陸?？杖?。
讓士兵輕裝上陣
頭盔、面罩、防毒面具、防風(fēng)眼鏡、防彈衣、護(hù)膝、護(hù)肘……這些裝備是一個(gè)美國(guó)大兵的基本配置。近年來(lái)，為了滿足作戰(zhàn)需要，同時(shí)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(hù)裝備也沒(méi)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(shuō)也要超過(guò)30公斤。士兵們負(fù)重如此大，又怎能在戰(zhàn)場(chǎng)上靈活移動(dòng)？
這曾經(jīng)是一個(gè)兩難的選擇，但現(xiàn)在，技術(shù)革命有望解決這個(gè)難題。
為了讓士兵們輕裝上陣，美國(guó)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(fù)。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(chǎng)景是：未來(lái)，士兵們只需攜帶一臺(tái)3D打印機(jī)上戰(zhàn)場(chǎng)，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(jìn)途中背負(fù)的重量，也可以緩解后勤壓力。
3D打印機(jī)將成軍艦標(biāo)配
2014年4月初，美國(guó)海軍聯(lián)盟舉行了一場(chǎng)技術(shù)專家會(huì)議。據(jù)美國(guó)《國(guó)防》月刊披露，這次會(huì)議集中介紹了美國(guó)海軍對(duì)3D打印技術(shù)的運(yùn)用?？梢灶A(yù)見(jiàn)，未來(lái)的某一天，3D打印機(jī)將成為美國(guó)海軍海上船只的標(biāo)配設(shè)備。
美國(guó)海軍參謀長(zhǎng)辦公室的保羅·韋拉斯特羅少將在會(huì)上介紹說(shuō)，通過(guò)“海軍3D技術(shù)交換”計(jì)劃，美國(guó)海軍已經(jīng)開(kāi)展了一些相關(guān)項(xiàng)目，在海軍的贊助下，有25個(gè)小組在研究和測(cè)試可適用于船只、潛艇和飛行器的3D打印技術(shù)。
其中一項(xiàng)可能的應(yīng)用是3D打印的無(wú)人機(jī)。美軍計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)司一個(gè)快速創(chuàng)新小組的創(chuàng)建人本·科曼說(shuō)：“這種無(wú)人機(jī)可以是一次性的，造價(jià)低廉，而且可以用于作戰(zhàn)以及情報(bào)、監(jiān)視和偵察等諸多行動(dòng)?！彼€說(shuō)：“這種技術(shù)在未來(lái)的海戰(zhàn)中會(huì)派上用場(chǎng)，將來(lái)，海員們可以在船上‘打印出數(shù)百架無(wú)人機(jī)，在敵人的軍艦開(kāi)始發(fā)動(dòng)攻擊前，就可用數(shù)量將其壓倒?！?/p>
3D打印技術(shù)還可以為行駛中的船只“打印”供臨時(shí)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(lái)，如果一名海員在海上遭遇緊急情況，需要馬上換一個(gè)新的肝臟，3D打印機(jī)也可能會(huì)“打印”出這種器官，挽救海員的生命。
弗吉尼亞理工學(xué)院與州立大學(xué)關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用科學(xué)研究所副主任托馬斯·坎貝爾在會(huì)上說(shuō)：“3D打印技術(shù)對(duì)美國(guó)海軍來(lái)說(shuō)潛力無(wú)限。”但海岸警衛(wèi)隊(duì)的創(chuàng)新項(xiàng)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(jí)階段，還面臨著一些挑戰(zhàn)?？紤]到航行中的重心變化等因素，在一艘移動(dòng)的船只上完成打印很成問(wèn)題?！?/p>
讓無(wú)人機(jī)按需定制
科學(xué)家們?cè)枥L過(guò)這樣的未來(lái)：一名飛行員在執(zhí)行任務(wù)時(shí)要求獲得無(wú)人機(jī)支援，工程師們從遙遠(yuǎn)的地方發(fā)來(lái)一張?jiān)O(shè)計(jì)圖，飛機(jī)上的3D打印機(jī)隨即“打印”出一架無(wú)人機(jī)……這聽(tīng)上去有點(diǎn)像天方夜譚，但事實(shí)是，工業(yè)界正在努力尋找將此變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的辦法。
2013年8月，美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)的一個(gè)研究小組首次公開(kāi)了“剃刀”項(xiàng)目——一個(gè)重約1公斤的小型無(wú)人駕駛飛行系統(tǒng)，其機(jī)身是由9個(gè)3D打印部件組成的。
“它從打印機(jī)中出來(lái)，你把它從托盤上掰下來(lái)，設(shè)置好。就這么簡(jiǎn)單。完全沒(méi)有任何后期加工?！痹擁?xiàng)目負(fù)責(zé)人戴維·謝富勒說(shuō)。
制造“剃刀”的機(jī)身大約用了31個(gè)小時(shí)?！疤甑丁钡钠渌到y(tǒng)，如引擎、伺服系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛儀和電池等都是現(xiàn)成的部件。其計(jì)算能力的核心是一部智能手機(jī)。
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(lái)生產(chǎn)固定翼無(wú)人駕駛飛行系統(tǒng)的機(jī)身了。這家公司可以在一夜之間生產(chǎn)出多架飛機(jī)的機(jī)身、機(jī)翼、鼻錐和尾翼。專家們預(yù)測(cè)，幾十年后，使用3D打印技術(shù)將有可能打印出整架無(wú)人機(jī)，包括電子部件、電池和引擎等。
參與了該項(xiàng)目的費(fèi)德羅·克勞斯認(rèn)為，最快的話，十幾年后，美國(guó)軍方就可以擁有打印無(wú)人機(jī)的能力。這些飛機(jī)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(wú)人機(jī)，然后放飛它，在它完成任務(wù)后，就按下按鈕讓它爆炸?！彼f(shuō)。
美軍的3D打印技術(shù)看似無(wú)往不勝，但也有人心懷憂慮。美國(guó)軍事專家瓦萊麗·因辛納一語(yǔ)道出了擔(dān)心：“我們現(xiàn)在正在做的任何事情，我們的對(duì)手們也能做，他們很可能正在考慮這個(gè)問(wèn)題，并在提高這種能力。隨著3D打印機(jī)可以通過(guò)商業(yè)途徑獲得并且價(jià)格逐年下降，美軍的對(duì)手們或許用不了多久，就能設(shè)計(jì)和制造出他們自己的系統(tǒng)了?！?/p>
