图文:3D打印将带来武器快速制造的变革

作者: admin 分类: 娱乐 发布时间: 2019-05-23 11:25

  5月4日,全球首支3D打印手枪在美国面世。该手枪除击针为金属外,其余全部为塑料,由3D打印机分别打印完成。这令3D打印技术未来的应用领域备受关注。

  既然3D打印已经能应用到大型机械和枪支制造领域,那是否有可能复制出战斗机、坦克等集成众多敏感军用技术的大型装备呢?

  白宫启动2亿美元研究基金

  据外媒5月10日消息,美国白宫宣布编列2亿美元的公共和私营部门启动基金,创建三个先进的基于3D打印的制造业研究中心,其中两家研究中心将划归美国国防部。

3D打印与武器制造

  目前白宫将3D打印看做是振兴美国制造业的希望,但同时这一技术也可为美国军队设计新的武器和军事设备。其中一个研究中心的工作重心是建造数字资料库,用来简化制造复杂的武器系统,另一个研究中心将专注于开发更轻、更强韧的金属材料,用于下一代军用车辆和防弹衣的制造。第三个中心则由美国能源部控制,并且将重点放在创造效率更高的小型化技术,这一技术可以用于电网、电动汽车和军用发电机上。

  已部署到阿富汗战区

  美国军方已应用3D打印技术辅助制造导弹用弹出式点火器模型,并取得了良好的效果。美国海军还在寻求通过在机器人体内植入3D打印机,希望能够利用机器人来生产更多的机器人。此外,美国GE航空已应用3D打印技术制造终级喷气发动机,并将所有的专门技术应用于下一代的军用发动机上,能够自动地将高推力模式转换到高效率模式。

  美国陆军也在加速3D打印技术实战化部署,以增强持续战斗力。目前,美国陆军已经加入扩展3D打印行动,向阿富汗部署移动实验室,配备了原型设计和印刷设备,可以为士兵现场创建工具和其他设备。移动实验室由一个集装箱制成,配备成型机、3D打印机和其他制造工具,可现场操作,大大缩短制造过程。

3D打印与武器制造

  涉及好奇号火星探测器

  美国宇航局是3D打印机的大客户。据悉,美国宇航局用3D打印机主要做两件事:第一,新技术与产品的概念设计;第二,新产品的功能性测试。他们按照创意先打印出一个模型来看一看,捏一捏,如果不好,迅速重新调整设计。此外,也把多个部分直接打印出来,拼装起来,在实验室条件下测试效果究竟如何。据了解,美国第一架无人驾驶飞机就是著名的极光飞行科学公司设计的,该飞机的模型飞机的机翼就是直接用3D打印机快速制造出来的。

3D打印与武器制造

  美国航天局已经表示,该局正致力于将3D打印技术应用于太空旅游和宇宙研究工作。未来,国际空间站需要的零部件将不再需要从地球运往太空,而只需由地面控制系统输入一定程序,空间站上的3D打印机便可以直接制造出来。2013年初,最早的3D打印机制造商之一MakerBot公司证实,NASA工程师一直在利用3D打印技术为模型建造部件,其中包括好奇号火星巡视探测器。

  给战时装备带来革命性变化

  无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而大大节省工业样品制作时间,极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。这些3D打印技术的优点,将给战时装备技术维修保障带来革命性的新变化:

  一是利用3D打印技术可以及时打印毁损部件。在未来信息化战争中,任何位置的战场上如果需要更换毁损部件,3D打印机就可以直接在战场把所需要的部件一个一个地打印出来,然后由技术保障人员装配起来就可以让武器装备重新投入战场,从而使遭到毁损的武器装备得到再生。可以预见,3D打印技术未来可能要颠覆传统的装备技术维修保障手段。

3D打印与武器制造

  二是3D打印技术可以减轻后勤保障压力。就目前来说,使用相同数量的耗材制造零件,3D打印机的生产效率是传统方法的3倍。战时,如果在战场上有一台这样的3D打印机,就可以及时生产出战场上消耗的武器装备和补给物资,这将大大减轻后方生产和后勤保障的压力。

3D打印与武器制造

  三是及时打印出急需的武器装备。如今,通过3D打印已经可以打印出AR-15冲锋枪,未来也许实现小到枪支弹药,大到军舰、飞机、坦克,都可以用3D打印机直接快速制造出来,战时可快速补充作战消耗。

  3D打印技术革命的纠结

  技术本身并不关心它造出来的东西对人类社会是有益还是有害,至于如何用规范来约束技术的双面性,才是人类永恒的话题,从1862年的硝化甘油引爆剂,到上个世纪的核技术,以及刚出现的3D打印枪支。

  首支3D枪支打印文件发布后一周时间内,其下载量已经超过10万次。为此,美国政府不得不发出禁令。这也引起人们的极度担忧,3D打印机可以轻易的进入任何人家中(目前只是成本问题),倘若有罪犯在家里打印出全塑料枪支,并可无阻碍的通过海、陆、空各种关卡的金属探测仪,那现今社会中一切的安全检查、背景调查和枪支法案都将形同虚设。大量杀伤性武器流入无法管理、无法侦测的局面。

  我们可以控制的是3D打印技术作为补充生产工具存在为大型制造商提供一些塑料部件,也为医疗业带来人体骨骼甚至组织器官的替代品但我们不能控制的是,随着技术具有更高的精度,以及可在更广的范围内选择材料,3D打印机被直接用作了生产工具,譬如说打印出一整台赛车或者一支步枪,尤其是后者涉及到了不容忽视的社会问题。

3D打印与武器制造

  这场3D打印枪支所掀起的波动,可能仅是第三次工业革命下技术与规范产生纠结的一个缩影。

3D打印与武器制造

  我们并不认为3D打印技术的双面性已经到了与核相提并论的程度,但需要意识到3D打印作为制造业变革的一部分,有那一天是不可避免的。因此仍抱希望,在可预见的未来规避掉技术失控可能引发的社会危机,以及尽量别去体验双刃剑的另一面。

  3D打印流程

  以一个手电筒为例,3D打印机能通过电脑将手电筒进行立体扫描,创建三维设计图,之后对这个立体原型进行切片,分成一层一层的,之后,打印机就将原材料按照设计图一层一层地喷上去,直到最终造出一个手电筒来,只不过3D打印机喷出的不是墨粉,而是融化的树脂、金属或者陶瓷等材料。1、应用计算机软件设计出三维的加工样式;2、将样式信息传递到3D打印机上,再通过特殊的胶水将液化、丝化和粉末化的固体材料堆积、粘合起来;3、固态的物体产品打印成型。

  中国用3D打印研制舰载机

  歼-15、歼-16、歼-31近年来,中国军事科技突飞猛进,以先进战机为代表的各种尖端武器密集亮相,让世界看花了眼。

3D打印与武器制造

  从没有技术储备、技术规范、经验、人才队伍的一张白纸做起,歼-15如何实现这一飞跃?在今年的全国两会上,中航工业副总工程师、中国航母舰载机歼-15总设计师孙聪透露,歼-15项目率先采用了数字化协同设计理念:三维数字化设计改变了设计流程,提高了试制效率;五级成熟度管理模式,冲破设计和制造的组织壁垒,而这与3D打印技术关系紧密。他透露,钛合金和M100钢的3D打印技术已应用于新机试制过程,主要是主承力部分。

  而在传统的战斗机制造流程当中,飞机的3D模型设计好后,需要进行长期的投入来制造水压成型设备,而使用3D打印这种增材制造技术后,零件的成型速度、应用速度得以大幅度提高。

  据悉,目前,北京航空航天大学的航空航天国家实验室拥有国内最大的3D激光打印机,该打印机有12米长,是为中国的商用飞机项目制造大型复杂部件的,包括钛机身骨架及高强钢起落架。

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