3D打印技術可能引發(fā)一場軍事制造業(yè)的革命
發(fā)布時間：2025-02-14 點擊：45
3d打印槍的制造讓3d打印開始走向軍事領域，有專家指出，社會生產方式決定武器裝備生產模式，3d打印技術可能引發(fā)一場軍事制造業(yè)的革命，變化的不僅是武器裝備工藝研發(fā)模式，還有軍隊的保障方式。
3d打印技術可能引發(fā)一場軍事制造業(yè)的革命
未來戰(zhàn)爭中，利用3d打印技術，無論是武器裝備，還是軍需物資，都可能實現“diy”，即由作戰(zhàn)人員在戰(zhàn)地自助生產行動所需的裝備物資。
3d打印技術，是在計算機輔助設計數據的指引下，綜合運用電子制圖、遠程數據傳輸、激光掃描、材料熔化等系列技術，將特定金屬粉末或記憶材料按照電子模型圖的指示一層層疊加起來，最終形成實物模型。
據簡氏集團網站2013年1月11日報道，美國陸軍已將其第2個移動遠程實驗室部署到阿富汗地區(qū)。該實驗室能通過使用3d打印機和計算機數字控制設備將鋁、塑料和鋼材生產加工成所需零部件，從而實現在戰(zhàn)區(qū)內快速生產原型產品。
與武器裝備生產的傳統(tǒng)工藝模式不同，3d打印技術集“概念設計”、“技術驗證”與“生產制造”于一體。全球最大的3d打印機生產商stratasys亞太區(qū)總經理喬納森·嘉格隆指出，“凡是能夠通過計算機三維設計出的東西，都能利用3d打印機制造出來。”這必將極大縮小武器裝備從“概念”到“定形”的時間差，從而加快武器裝備的更新周期。
資料表明，殲-10飛機研發(fā)用了近10年時間，而運用3d打印技術后，我國在3年時間內就推出了艦載機殲-15，直接跨入第三代艦載戰(zhàn)斗機方陣。在我國國防科技裝備領域，目前，3d打印技術已被全面應用于殲-20隱形戰(zhàn)斗機和殲-31第五代戰(zhàn)斗機的研發(fā)中。有外媒驚呼，3d打印機正在制造空軍發(fā)展的“中國速度”。
除了能夠提升武器裝備的研發(fā)速度外，3d打印技術還能大幅降低武器裝備的造價成本。
傳統(tǒng)的武器裝備生產主要是做“減”法。原材料通過切割、磨削、腐蝕、熔融等工序，除去多余部分形成零部件，然后被拼裝、焊接成產品。這一過程中，將有90%的原材料被浪費掉。美國f-22戰(zhàn)機中尺寸最大的ti6al4v鈦合金整體加強框，所需毛坯模鍛件重達 2796千克，而實際成形零件重量不足144千克， 材料的利用率僅為4.90%。相關專家指出，貴重材料的損耗已成為高科技武器裝備造價居高不下的重要原因。
與傳統(tǒng)工藝不同，3d打印技術做的是“加”法。在武器裝備及其配件生產過程中，無需原胚和模具，3d打印機可直接根據計算機圖形數據，通過層層增加材料的方法“打印”出高精尖的武器裝備與配件。由于是按需取材，整個生產過程幾乎沒有任何浪費。評估表明，如果美國計劃生產的3100架f-35戰(zhàn)機，完全運用3d技術制造零部件，可能節(jié)省數十億美元成本。
在軍事領域，3d打印技術的重要價值還在于使得戰(zhàn)場保障方式發(fā)生了革命性變化：由以依托后方為主，變?yōu)橐躁嚨?ldquo;diy”為主。
我們知道，后勤補給是戰(zhàn)場上最易遭受攻擊的薄弱環(huán)節(jié)。阿富汗戰(zhàn)爭期間，美軍不得不動用大量作戰(zhàn)力量以確保補給暢通和保障人員安全。美軍認為，3d打印機與戰(zhàn)場網絡、無人駕駛運輸直升機或汽車相結合將徹底解決這一問題。
根據美軍設想，在未來戰(zhàn)場上，裝備有3d打印機的美軍士兵即使在遠離后方的前進基地，也不用擔心保障問題。無人駕駛運輸直升機或汽車能夠源源不斷地將物資原料前運至基地，在無線戰(zhàn)場網絡傳遞的三維相片或三維設計圖指導下，3d打印機可以快速制造出需要的武器裝備和軍需物資。
美國陸軍訓練與條令司令部未來戰(zhàn)爭研究部主任凱文·費利克斯上校認為，3d打印技術將使美國陸軍變得更加輕便和迅捷。美國陸軍正計劃通過這種做法增強單兵作戰(zhàn)、戰(zhàn)區(qū)巡邏以及小型前線作戰(zhàn)基地的可持續(xù)作戰(zhàn)能力。
當然，也有專家對此提出質疑。由于目前3d打印機相對比較笨重，再加上各種原材料的重量，反而會降低作戰(zhàn)部隊機動速度。
另外，目前3d打印技術雖然可能生產出手槍、子彈等武器，但遠達不到實戰(zhàn)標準。他們認為，3d打印技術最大的價值在軍事科技領域，它大部分情況下將被應用于武器裝備的概念設計、技術驗證，若將其直接用于實戰(zhàn)，結果不會是“軍事后勤革命”，而是“保障災難”。
基于以上考慮，目前五角大樓有關3d打印技術的實戰(zhàn)化運用主要集中在人道主義救援和搶險救災等非戰(zhàn)爭軍事行動中。據2012年4月美國國防部公布的《政府計劃》，美軍期望在上述行動中，通過3d打印技術現場制造出能夠滿足實際所需的食品、藥品和裝備，從而率先實現其后勤保障的革命性變化。
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未來戰(zhàn)爭中，利用3d打印技術，無論是武器裝備，還是軍需物資，都可能實現“diy”，即由作戰(zhàn)人員在戰(zhàn)地自助生產行動所需的裝備物資。
3d打印技術，是在計算機輔助設計數據的指引下，綜合運用電子制圖、遠程數據傳輸、激光掃描、材料熔化等系列技術，將特定金屬粉末或記憶材料按照電子模型圖的指示一層層疊加起來，最終形成實物模型。
據簡氏集團網站2013年1月11日報道，美國陸軍已將其第2個移動遠程實驗室部署到阿富汗地區(qū)。該實驗室能通過使用3d打印機和計算機數字控制設備將鋁、塑料和鋼材生產加工成所需零部件，從而實現在戰(zhàn)區(qū)內快速生產原型產品。
與武器裝備生產的傳統(tǒng)工藝模式不同，3d打印技術集“概念設計”、“技術驗證”與“生產制造”于一體。全球最大的3d打印機生產商stratasys亞太區(qū)總經理喬納森·嘉格隆指出，“凡是能夠通過計算機三維設計出的東西，都能利用3d打印機制造出來。”這必將極大縮小武器裝備從“概念”到“定形”的時間差，從而加快武器裝備的更新周期。
資料表明，殲-10飛機研發(fā)用了近10年時間，而運用3d打印技術后，我國在3年時間內就推出了艦載機殲-15，直接跨入第三代艦載戰(zhàn)斗機方陣。在我國國防科技裝備領域，目前，3d打印技術已被全面應用于殲-20隱形戰(zhàn)斗機和殲-31第五代戰(zhàn)斗機的研發(fā)中。有外媒驚呼，3d打印機正在制造空軍發(fā)展的“中國速度”。
除了能夠提升武器裝備的研發(fā)速度外，3d打印技術還能大幅降低武器裝備的造價成本。
傳統(tǒng)的武器裝備生產主要是做“減”法。原材料通過切割、磨削、腐蝕、熔融等工序，除去多余部分形成零部件，然后被拼裝、焊接成產品。這一過程中，將有90%的原材料被浪費掉。美國f-22戰(zhàn)機中尺寸最大的ti6al4v鈦合金整體加強框，所需毛坯模鍛件重達 2796千克，而實際成形零件重量不足144千克， 材料的利用率僅為4.90%。相關專家指出，貴重材料的損耗已成為高科技武器裝備造價居高不下的重要原因。
與傳統(tǒng)工藝不同，3d打印技術做的是“加”法。在武器裝備及其配件生產過程中，無需原胚和模具，3d打印機可直接根據計算機圖形數據，通過層層增加材料的方法“打印”出高精尖的武器裝備與配件。由于是按需取材，整個生產過程幾乎沒有任何浪費。評估表明，如果美國計劃生產的3100架f-35戰(zhàn)機，完全運用3d技術制造零部件，可能節(jié)省數十億美元成本。
在軍事領域，3d打印技術的重要價值還在于使得戰(zhàn)場保障方式發(fā)生了革命性變化：由以依托后方為主，變?yōu)橐躁嚨?ldquo;diy”為主。
我們知道，后勤補給是戰(zhàn)場上最易遭受攻擊的薄弱環(huán)節(jié)。阿富汗戰(zhàn)爭期間，美軍不得不動用大量作戰(zhàn)力量以確保補給暢通和保障人員安全。美軍認為，3d打印機與戰(zhàn)場網絡、無人駕駛運輸直升機或汽車相結合將徹底解決這一問題。
根據美軍設想，在未來戰(zhàn)場上，裝備有3d打印機的美軍士兵即使在遠離后方的前進基地，也不用擔心保障問題。無人駕駛運輸直升機或汽車能夠源源不斷地將物資原料前運至基地，在無線戰(zhàn)場網絡傳遞的三維相片或三維設計圖指導下，3d打印機可以快速制造出需要的武器裝備和軍需物資。
美國陸軍訓練與條令司令部未來戰(zhàn)爭研究部主任凱文·費利克斯上校認為，3d打印技術將使美國陸軍變得更加輕便和迅捷。美國陸軍正計劃通過這種做法增強單兵作戰(zhàn)、戰(zhàn)區(qū)巡邏以及小型前線作戰(zhàn)基地的可持續(xù)作戰(zhàn)能力。
當然，也有專家對此提出質疑。由于目前3d打印機相對比較笨重，再加上各種原材料的重量，反而會降低作戰(zhàn)部隊機動速度。
另外，目前3d打印技術雖然可能生產出手槍、子彈等武器，但遠達不到實戰(zhàn)標準。他們認為，3d打印技術最大的價值在軍事科技領域，它大部分情況下將被應用于武器裝備的概念設計、技術驗證，若將其直接用于實戰(zhàn)，結果不會是“軍事后勤革命”，而是“保障災難”。
基于以上考慮，目前五角大樓有關3d打印技術的實戰(zhàn)化運用主要集中在人道主義救援和搶險救災等非戰(zhàn)爭軍事行動中。據2012年4月美國國防部公布的《政府計劃》，美軍期望在上述行動中，通過3d打印技術現場制造出能夠滿足實際所需的食品、藥品和裝備，從而率先實現其后勤保障的革命性變化。
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