美軍3D打印陸海空三軍

劉軍

提及3D打印，人們耳熟能詳的已有一層層“噴涂”出來的汽車、房屋和各種人體器官，但這一新技術在軍事領域的應用仍鮮為人知。

軍事專家認為，3D打印具有小批量制造成本低、速度快、復雜制造能力強、材料利用率高、適應性好等優點，具有廣闊的軍事應用前景。而軍事大國美國也正在利用3D打印的這些優點，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，又怎能在戰場上靈活移動？

這曾經是一個兩難的選擇，但現在，技術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。

研究人員設想的場景是：未來，士兵們只需攜帶一臺3D打印機上戰場，根據戰情需要制造出槍支、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，美國海軍聯盟舉行了一場技術專家會議。據美國《國防》月刊披露，這次會議集中介紹了美國海軍對3D打印技術的運用。可以預見，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技術交換”計劃，美國海軍已經開展了一些相關項目，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。

其中一項可能的應用是3D打印的無人機。美軍計算機網絡作戰司一個快速創新小組的創建人本·科曼說：“這種無人機可以是一次性的，造價低廉，而且可以用于作戰以及情報、監視和偵察等諸多行動。”他還說：“這種技術在未來的海戰中會派上用場，將來，海員們可以在船上‘打印出數百架無人機，在敵人的軍艦開始發動攻擊前，就可用數量將其壓倒。”

3D打印技術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鍵技術和應用科學研究所副主任托馬斯·坎貝爾在會上說：“3D打印技術對美國海軍來說潛力無限。”但海岸警衛隊的創新項目經理泰森·韋納特指出：“艦載3D打印技術目前尚處在初級階段，還面臨著一些挑戰。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：一名飛行員在執行任務時要求獲得無人機支援，工程師們從遙遠的地方發來一張設計圖，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，工業界正在努力尋找將此變為現實的辦法。

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，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，如引擎、伺服系統、自動駕駛儀和電池等都是現成的部件。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，已經在使用這種技術來生產固定翼無人駕駛飛行系統的機身了。這家公司可以在一夜之間生產出多架飛機的機身、機翼、鼻錐和尾翼。專家們預測，幾十年后，使用3D打印技術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，但仍然可以完成任務。

“如果發現了敵人，所需要做的就是‘打印一架無人機，然后放飛它，在它完成任務后，就按下按鈕讓它爆炸。”他說。

美軍的3D打印技術看似無往不勝，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，就能設計和制造出他們自己的系統了。”