美國海軍陸戰隊3D打印掃雷任務火箭頭帽
時間:2021-09-02 15:03 來源:南極熊 作者:admin 閱讀:次
導讀:3D打印在武器上的應用越來越多,從大型武器的維修到小型分布式工廠,靈活制造似乎更加切合當前的軍事制造需求。
美海軍陸戰隊于2021年8月30日宣布已成功利用3D打印幫助掃雷任務,他們3D打印了一個用于引爆M58掃雷線費用(MICLIC)火箭發動機頭帽。MICLIC是一種火箭彈爆炸炸藥,可以清除雷區和戰場上的障礙物,為美國陸軍和海軍陸戰隊的機動部隊提供“近距離”排雷能力。3D打印頭帽使海軍陸戰隊克服了傳統制造技術成本高、時間長的缺點,并提供了一種更有效的零件生產方法。
△CWO2 Justin Trejo展示了用于M58掃雷線裝藥的火箭發動機3D打印頭帽。照片來自Tonya Smith/美國海軍陸戰隊。
海軍陸戰隊系統司令部 (MCSC) 的PM Ammo項目官員CWO2 Justin
Trejo表示,3D打印過程允許海軍陸戰隊根據數字設計創建物理對象。我們創造了一個3D打印產品,并整合到一個高爆炸性的系統中。火箭發動機按預期發射和線裝藥引爆對我們來說是一個重要的時刻,并且在未來,我們想嘗試3D打印帶有噴嘴的頭帽。
3D打印頭帽
M58掃雷線費用是一種用于排雷活動的火箭投射爆炸線裝藥。一般來說,線裝藥是一條長線,沿線附有炸藥。它通過火箭從車輛上發射,火箭將線裝藥拉出整個雷區。一旦布置好,炸藥就會引爆并觸發線炸藥帶中的任何地雷,為部隊和車輛安全穿越掃清道路。
△排雷演示
以M58為例,它可以炸毀 100 × 8 平方米的走廊。5英寸MK22 Mod 4火箭攜帶的線包含每直線英尺
(0.3m) 5磅 (2.27kg)
C4炸藥。在火箭末端有一個帽子,這可以由金屬鑄造和機械加工制成。與大多數火箭不同,噴嘴位于火箭的前端,而不是尾端(大概是為了穩定性,因此它不會使線路著火)。在確定更有效零件的制造方法后,PM
Ammo于2019年開始探索MICLIC頭帽的替代生產技術。經過廣泛研究、開發和原型制作,團隊與海軍水面作戰中心Corona
Divsion合作生產3D打印組件。
△火箭剖面圖,頭帽在左下角(圖片來源:陸軍部)
頭帽使用不銹鋼3D打印,并在亞利桑那州尤馬試驗場進行測試。在測試期間,3D打印頭帽被安裝在火箭發動機上,用于成功引爆排雷線裝藥。測試證實了3D打印在國防應用中的有效性,以及在簡化關鍵部件生產過程、節省時間和金錢方面的潛力。
△火箭帽(圖片來源:USMC)
PM Ammo工程師Caleb Hughes
表示傳統制造工藝已經過時,而3D打印是一種更現代的制造技術,是下一代海軍陸戰隊的重要技術。據Justin
Trejo稱,3D打印支持作戰人員在各種任務中以“更輕、更快”的方式來提高海軍陸戰隊的戰場效率,能夠為特定任務創造設備零件和其他資產。
△火箭3D模型。火箭帽位于左側(圖片來源:DoD Energetics Centre)
軍事領域部署3D打印
幾年來,美國海軍陸戰隊一直倡導更多地采用3D打印,探索這項技術在改進流程、零件、交貨時間和節省成本方面的潛力。此前,他們曾用3D打印進行F/A-18大黃蜂戰斗機的維護、修理和大修
(MRO) ,并已用于生產海上遠征部隊的臨時備件。海軍陸戰隊還曾與德克薩斯州的建筑公司ICON合作在36小時內3D打印車輛隱藏結構,并計劃更廣泛地在美國武裝力量使用3D打印以支持世界各地的軍事行動。

△ICON和美國海軍陸戰隊3D打印混凝土車輛隱藏結構。照片來自ICON。
2021年2月,美國國防部 (DoD)發布了首個增材制造戰略,旨在將3D打印集成到國家國防計劃中。盡管獨立監管機構對“不必要的網絡安全風險”提出了擔憂,但戰略正式闡述了國防部計劃如何在武裝部隊中擴展3D打印技術。從那時起,美國國防部門不斷增加3D打印的使用率,并且積極開發3D打印高強度合金的方法、海事應用防腐蝕材料以及3D打印優化的天線組件和連續纖維無人機機翼等。

△船體的生存能力和減輕重量是關鍵因素。照片來自海軍陸戰隊。
國防部還與粘合劑噴射3D打印機制造商ExOne合作開發便攜式3D打印工廠,解決現場備件生產問題,并已委托建造多臺專業3D打印機。另外,美國空軍還資助MIT分拆公司Inkbit在美國基地建造3個3D打印系統,還承包電路板制造專家BotFactory開發定制全自動臺式電子3D打印機,節省每年數百萬美元的采購成本。此外,應用科學與技術研究組織 (ASTRO America) 還負責開發超大幅面金屬3D打印機,為美國陸軍生產地面車輛。
任何技術都是一把雙刃劍,用的好能夠為人類帶來幸福,用的不好則會成為制造沖突的源頭。3D打印能夠使大型傳統制造變得更加數字化、靈活化,為人們的生活帶來新的可能性。但是,越來越多的軍事運用也使得戰爭武器的制造更加靈活化、普遍化。任何擁有3D打印武器的圖紙都可以在各種地方機動地制造相關零件,而各國警方也相繼報道鏟除了一部分3D打印地下武器工廠。這非常值得各國政府的關注,并積極設立監管制度,讓這項技術更好的為人民服務!
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