美國海軍陸戰(zhàn)隊3D打印掃雷任務(wù)火箭頭帽

導(dǎo)讀：3D打印在武器上的應(yīng)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(dāng)前的軍事制造需求。

南極熊獲悉，美海軍陸戰(zhàn)隊于2021年8月30日宣布已成功利用3D打印幫助掃雷任務(wù)，他們3D打印了一個用于引爆M58掃雷線費用（MICLIC）火箭發(fā)動機頭帽。MICLIC是一種火箭彈爆炸炸藥，可以清除雷區(qū)和戰(zhàn)場上的障礙物，為美國陸軍和海軍陸戰(zhàn)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(zhàn)隊克服了傳統(tǒng)制造技術(shù)成本高、時間長的缺點，并提供了一種更有效的零件生產(chǎn)方法。

△CWO2 Justin Trejo展示了用于M58掃雷線裝藥的火箭發(fā)動機3D打印頭帽。照片來自Tonya Smith/美國海軍陸戰(zhàn)隊。

海軍陸戰(zhàn)隊系統(tǒng)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(zhàn)隊根據(jù)數(shù)字設(shè)計創(chuàng)建物理對象。我們創(chuàng)造了一個3D打印產(chǎn)品，并整合到一個高爆炸性的系統(tǒng)中。火箭發(fā)動機按預(yù)期發(fā)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(fā)射，火箭將線裝藥拉出整個雷區(qū)。一旦布置好，炸藥就會引爆并觸發(fā)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(shù)火箭不同，噴嘴位于火箭的前端，而不是尾端（大概是為了穩(wěn)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(chǎn)技術(shù)。經(jīng)過廣泛研究、開發(fā)和原型制作，團隊與海軍水面作戰(zhàn)中心Corona Divsion合作生產(chǎn)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(fā)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(yīng)用中的有效性，以及在簡化關(guān)鍵部件生產(chǎn)過程、節(jié)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(tǒng)制造工藝已經(jīng)過時，而3D打印是一種更現(xiàn)代的制造技術(shù)，是下一代海軍陸戰(zhàn)隊的重要技術(shù)。據(jù)Justin Trejo稱，3D打印支持作戰(zhàn)人員在各種任務(wù)中以“更輕、更快”的方式來提高海軍陸戰(zhàn)隊的戰(zhàn)場效率，能夠為特定任務(wù)創(chuàng)造設(shè)備零件和其他資產(chǎn)。

△火箭3D模型�；鸺�帽位于左側(cè)（圖片來源：DoD Energetics Centre）

軍事領(lǐng)域部署3D打印

幾年來，美國海軍陸戰(zhàn)隊一直倡導(dǎo)更多地采用3D打印，探索這項技術(shù)在改進流程、零件、交貨時間和節(jié)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(zhàn)斗機的維護、修理和大修 (MRO) ，并已用于生產(chǎn)海上遠征部隊的臨時備件。海軍陸戰(zhàn)隊還曾與德克薩斯州的建筑公司ICON合作在36小時內(nèi)3D打印車輛隱藏結(jié)構(gòu)，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(zhàn)隊3D打印混凝土車輛隱藏結(jié)構(gòu)。照片來自ICON。

2021年2月，美國國防部 (DoD)發(fā)布了首個增材制造戰(zhàn)略，旨在將3D打印集成到國家國防計劃中。盡管獨立監(jiān)管機構(gòu)對“不必要的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險”提出了擔(dān)憂，但戰(zhàn)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(shù)。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(fā)3D打印高強度合金的方法、海事應(yīng)用防腐蝕材料以及3D打印優(yōu)化的天線組件和連續(xù)纖維無人機機翼等。

△船體的生存能力和減輕重量是關(guān)鍵因素。照片來自海軍陸戰(zhàn)隊。

國防部還與粘合劑噴射3D打印機制造商ExOne合作開發(fā)便攜式3D打印工廠，解決現(xiàn)場備件生產(chǎn)問題，并已委托建造多臺專業(yè)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(tǒng)，還承包電路板制造專家BotFactory開發(fā)定制全自動臺式電子3D打印機，節(jié)省每年數(shù)百萬美元的采購成本。此外，應(yīng)用科學(xué)與技術(shù)研究組織 (ASTRO America) 還負責(zé)開發(fā)超大幅面金屬3D打印機，為美國陸軍生產(chǎn)地面車輛。

任何技術(shù)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(tǒng)制造變得更加數(shù)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(zhàn)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(guān)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(guān)注，并積極設(shè)立監(jiān)管制度，讓這項技術(shù)更好的為人民服務(wù)！

參考閱讀：

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
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8. 美國防部《增材制造在國防部的使用》5000.93
9. AM技術(shù)是否存在網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險？美國國防部在軍隊推廣3D打印受阻
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