美国海军陆战队3D打印扫雷任务火箭头帽

3D打印资讯
2021
09/02
09:15
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本帖最后由 眼镜熊 于 2021-9-2 09:15 编辑

导读:3D打印在武器上的应用越来越多,从大型武器的维修到小型分布式工厂,灵活制造似乎更加切合当前的军事制造需求。

南极熊获悉,美海军陆战队于2021年8月30日宣布已成功利用3D打印帮助扫雷任务,他们3D打印了一个用于引爆M58扫雷线费用(MICLIC)火箭发动机头帽。MICLIC是一种火箭弹爆炸炸药,可以清除雷区和战场上的障碍物,为美国陆军和海军陆战队的机动部队提供“近距离”排雷能力。3D打印头帽使海军陆战队克服了传统制造技术成本高、时间长的缺点,并提供了一种更有效的零件生产方法。

△CWO2 Justin Trejo展示了用于M58扫雷线装药的火箭发动机3D打印头帽。照片来自Tonya .jpg
△CWO2 Justin Trejo展示了用于M58扫雷线装药的火箭发动机3D打印头帽。照片来自Tonya Smith/美国海军陆战队。

海军陆战队系统司令部 (MCSC) 的PM Ammo项目官员CWO2 Justin Trejo表示,3D打印过程允许海军陆战队根据数字设计创建物理对象。我们创造了一个3D打印产品,并整合到一个高爆炸性的系统中。火箭发动机按预期发射和线装药引爆对我们来说是一个重要的时刻,并且在未来,我们想尝试3D打印带有喷嘴的头帽。

3D打印头帽

M58扫雷线费用是一种用于排雷活动的火箭投射爆炸线装药。一般来说,线装药是一条长线,沿线附有炸药。它通过火箭从车辆上发射,火箭将线装药拉出整个雷区。一旦布置好,炸药就会引爆并触发线炸药带中的任何地雷,为部队和车辆安全穿越扫清道路。

排雷演示.gif
△排雷演示

以M58为例,它可以炸毁 100 × 8 平方米的走廊。5英寸MK22 Mod 4火箭携带的线包含每直线英尺 (0.3m) 5磅 (2.27kg) C4炸药。在火箭末端有一个帽子,这可以由金属铸造和机械加工制成。与大多数火箭不同,喷嘴位于火箭的前端,而不是尾端(大概是为了稳定性,因此它不会使线路着火)。在确定更有效零件的制造方法后,PM Ammo于2019年开始探索MICLIC头帽的替代生产技术。经过广泛研究、开发和原型制作,团队与海军水面作战中心Corona Divsion合作生产3D打印组件。

火箭剖面图,头帽在左下角(图片来源:陆军部).jpg
△火箭剖面图,头帽在左下角(图片来源:陆军部)

头帽使用不锈钢3D打印,并在亚利桑那州尤马试验场进行测试。在测试期间,3D打印头帽被安装在火箭发动机上,用于成功引爆排雷线装药。测试证实了3D打印在国防应用中的有效性,以及在简化关键部件生产过程、节省时间和金钱方面的潜力。

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△火箭帽(图片来源:USMC)

PM Ammo工程师Caleb Hughes 表示传统制造工艺已经过时,而3D打印是一种更现代的制造技术,是下一代海军陆战队的重要技术。据Justin Trejo称,3D打印支持作战人员在各种任务中以“更轻、更快”的方式来提高海军陆战队的战场效率,能够为特定任务创造设备零件和其他资产。

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△火箭3D模型。火箭帽位于左侧(图片来源:DoD Energetics Centre)

军事领域部署3D打印

几年来,美国海军陆战队一直倡导更多地采用3D打印,探索这项技术在改进流程、零件、交货时间和节省成本方面的潜力。此前,他们曾用3D打印进行F/A-18大黄蜂战斗机的维护、修理和大修 (MRO) ,并已用于生产海上远征部队的临时备件。海军陆战队还曾与德克萨斯州的建筑公司ICON合作在36小时内3D打印车辆隐藏结构,并计划更广泛地在美国武装力量使用3D打印以支持世界各地的军事行动。

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△ICON和美国海军陆战队3D打印混凝土车辆隐藏结构。照片来自ICON。

2021年2月,美国国防部 (DoD)发布了首个增材制造战略,旨在将3D打印集成到国家国防计划中。尽管独立监管机构对“不必要的网络安全风险”提出了担忧,但战略正式阐述了国防部计划如何在武装部队中扩展3D打印技术。从那时起,美国国防部门不断增加3D打印的使用率,并且积极开发3D打印高强度合金的方法、海事应用防腐蚀材料以及3D打印优化的天线组件和连续纤维无人机机翼等。

船体的生存能力和减轻重量是关键因素。照片来自海军陆战队。.jpg
△船体的生存能力和减轻重量是关键因素。照片来自海军陆战队。

国防部还与粘合剂喷射3D打印机制造商ExOne合作开发便携式3D打印工厂,解决现场备件生产问题,并已委托建造多台专业3D打印机。另外,美国空军还资助MIT分拆公司Inkbit在美国基地建造3个3D打印系统,还承包电路板制造专家BotFactory开发定制全自动台式电子3D打印机,节省每年数百万美元的采购成本。此外,应用科学与技术研究组织 (ASTRO America) 还负责开发超大幅面金属3D打印机,为美国陆军生产地面车辆。

任何技术都是一把双刃剑,用的好能够为人类带来幸福,用的不好则会成为制造冲突的源头。3D打印能够使大型传统制造变得更加数字化、灵活化,为人们的生活带来新的可能性。但是,越来越多的军事运用也使得战争武器的制造更加灵活化、普遍化。任何拥有3D打印武器的图纸都可以在各种地方机动地制造相关零件,而各国警方也相继报道铲除了一部分3D打印地下武器工厂。这非常值得各国政府的关注,并积极设立监管制度,让这项技术更好的为人民服务!


参考阅读:
1. Marines 3D print a rocket headcap for mine-clearingmissions
2. MICLIC MINEFIELD CLEARING IN AFGHANISTAN
3. US Marines 3D print a rocket headcap for mine-clearingmissions
4. US Marines Print Metal Rocket Cap for Mine Clearance
5. ICON和TMD推出3D打印营房,供美军训练期间使用
6. 美军将启用区块链增材制造进入战场
7. ABS+PC,美军开发出用于FFF 3D打印的高强度多聚物线材
8. 美国防部《增材制造在国防部的使用》5000.93
9. AM技术是否存在网络安全风险?美国国防部在军队推广3D打印受阻
10. 3YOURMIND为美国海军提供按需分布式制造
11. 美空军研究室大力开发连续复合材料3D打印,并用于无人机机翼成型
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