回顧3D打印與中國(guó)人民解放軍的故事

魔猴君  行業(yè)資訊   812天前

今天注定是不平凡的一天，也許我們將見(jiàn)證歷史，今天魔猴和大家聊一聊3D打印和解放軍的故事。

3D打印技術(shù)已成為推進(jìn)軍事變革的新生力量，是國(guó)防和軍工領(lǐng)域備受歡迎的“新貴”，中國(guó)是世界上少數(shù)幾個(gè)掌握了軍用3D打印核心技術(shù)的國(guó)家之一。今天我們就一起來(lái)看看3D打印在我國(guó)軍事領(lǐng)域都有哪些具體 的應(yīng)用。

陸軍

▍軍需物資油料保障演練，3D打印武器裝備部件快速搶修

2015年8月9日，在“補(bǔ)給行動(dòng)-2015”軍需物資油料保障演練現(xiàn)場(chǎng)，10時(shí)30分許，由成都軍區(qū)抽組的應(yīng)急兵站油料保障分隊(duì)一輛6管加油車被炮火“毀傷”。經(jīng)檢測(cè)，系加油車聯(lián)軸器損壞。因聯(lián)軸器為非易損部件，應(yīng)急兵站無(wú)庫(kù)存，油料保障分隊(duì)立即啟用油料裝備修理工程車，利用3D打印機(jī)現(xiàn)場(chǎng)打印制作聯(lián)軸器。

油料裝備維修隊(duì)士官董凱毅打開(kāi)軟件，調(diào)出聯(lián)軸器三維模型。同時(shí)，另一名操作員劉得俊在打印機(jī)內(nèi)裝入高分子材料。聯(lián)軸器打印結(jié)束，修理工當(dāng)即對(duì)受損加油車換件修理。經(jīng)技能測(cè)試，加油車功能康復(fù)正常，重新投入加油工作。“小小1臺(tái)打印機(jī)，能抵5個(gè)修理工！”董凱毅慨嘆地說(shuō)，用傳統(tǒng)方法需要通過(guò)“車、鉗、洗、刨、磨”等復(fù)雜工序。如今3D打印機(jī)的投入使用，使修理告別了傳統(tǒng)方法，野戰(zhàn)搶修功率大大提高。

▍中國(guó)第四十集團(tuán)軍急造軍路演練，6次用到3D打印搶修

2016年4月19日，“挖掘機(jī)出現(xiàn)故障，請(qǐng)求火速搶修!”一場(chǎng)實(shí)兵演練中，第四十集團(tuán)軍某工程團(tuán)道橋連，在剛剛展開(kāi)的急造軍路演練中遇到了意外情況。

“石子卷入風(fēng)扇，把水箱打漏了?！本o急關(guān)頭，修理連四級(jí)軍士長(zhǎng)王玉明帶著一臺(tái)3D打印機(jī)趕到。根據(jù)數(shù)據(jù)制作三維模型，3D打印機(jī)很快就打印出一個(gè)方形的塞子，然后稍加打磨，就塞住了漏水的水箱，使挖掘機(jī)重行投入了工作。據(jù)了解，此次實(shí)兵演習(xí)，3D打印先后6次派上用場(chǎng)，極大的提高了野戰(zhàn)搶修效率。

海軍

▍中國(guó)戰(zhàn)艦進(jìn)港時(shí)齒輪斷裂 艦上3D打印快速修復(fù)

2015年，元旦過(guò)后，海軍某驅(qū)逐艦支隊(duì)一艘戰(zhàn)艦在進(jìn)港停泊時(shí)，絞纜繩的傳動(dòng)齒輪鋸齒突然斷裂，無(wú)法快速拋錨。緊急關(guān)頭，機(jī)電部門維修人員快速卸下受損齒輪，走進(jìn)位于船尾的移動(dòng)方艙使用增材制造設(shè)備對(duì)齒輪展開(kāi)搶修。很快，受損齒輪得到修復(fù)。

戰(zhàn)艦機(jī)電部門值更員任亞倫介紹：“這得益于增材再制造技術(shù)的成功應(yīng)用。這里面猶如一個(gè)微型‘加工車間’，能夠快速修復(fù)、制造出常用甚至非標(biāo)零件?！痹谝苿?dòng)方艙中，擺放著計(jì)算機(jī)、熔鑄設(shè)備、成型機(jī)，以及鋁合金材料、不銹鋼粉末等增材再制造必需材料。通過(guò)計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的大量備件三維數(shù)據(jù)模型，成型機(jī)可根據(jù)模型對(duì)受損零件進(jìn)行快速修復(fù)，部分簡(jiǎn)易零件可現(xiàn)場(chǎng)制造，大大提高了戰(zhàn)時(shí)裝備保障效率，降低了軍艦上機(jī)電部門人員修復(fù)零部件的工作強(qiáng)度。同時(shí)，據(jù)中國(guó)工程院院士徐濱士透露，艦上采用的3D打印系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)總部機(jī)關(guān)的評(píng)審，走進(jìn)了三軍裝備保障體系。如果說(shuō)3D打印技術(shù)在陸軍和海軍的應(yīng)用主要圍繞戰(zhàn)時(shí)工程裝備保障或維修領(lǐng)域的應(yīng)用，那么相對(duì)于空軍來(lái)說(shuō)，3D打印則是以裝備研制為主，幾乎新一代戰(zhàn)機(jī)都有使用到3D打印技術(shù)。

空軍

▍中國(guó)航天科工利用3D打印加速中國(guó)導(dǎo)彈生產(chǎn)

2022年5月，中國(guó)日?qǐng)?bào)海外版介紹中國(guó)最大的導(dǎo)彈制造商中國(guó)航天科工集團(tuán)，利用3D打印技術(shù)加速巡航導(dǎo)彈的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的事例。據(jù)報(bào)道，中國(guó)航天工業(yè)是先進(jìn)3D打印技術(shù)的最大用戶之一，目前該公司的技術(shù)人員正在利用該項(xiàng)技術(shù)，制造許多巡航導(dǎo)彈部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)身面板。

據(jù)航天科工表示，未來(lái)還會(huì)將3D打印技術(shù)，直接引入到新型導(dǎo)彈的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師可以考慮哪些組件適合打印。

▍3D打印機(jī)正在制造空軍發(fā)展的“中國(guó)速度”

資料表明，殲-10飛機(jī)研發(fā)用了近10年時(shí)間，而運(yùn)用3D打印技術(shù)后，艦載機(jī)殲-15的推出只用了3年，直接跨入第三代艦載戰(zhàn)斗機(jī)方陣。

我們?cè)僖黄鹂纯?，過(guò)去20年3D打印在軍用飛機(jī)上的應(yīng)用。

2001年，我國(guó)開(kāi)始重點(diǎn)發(fā)展以鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成型技術(shù)為主的激光3D打印技術(shù)；

2005年，國(guó)內(nèi)首款3D打印鈦合金零件在殲-11B的裝機(jī)應(yīng)用，使中國(guó)成為世界上第二個(gè)掌握飛機(jī)鈦合金結(jié)構(gòu)件激光快速成形裝機(jī)應(yīng)用技術(shù)的國(guó)家；

2009年，殲-15首飛成功，大量使用鈦合金和M100鋼的3D打印技術(shù)，制造起落架等主承力部分。

2012年，殲-31首飛成功，運(yùn)用了大量3D打印部件，包括鈦翼梁、4個(gè)激光鈦合金主承力構(gòu)件加強(qiáng)框。

2013年，運(yùn)-20首飛成功，使用了3D打印的6種機(jī)身/主起落架接頭大型主承力構(gòu)件。

2017年，翼龍-Ⅱ無(wú)人機(jī)首飛成功，包含8個(gè)3D打印零件，左右進(jìn)氣風(fēng)斗、電機(jī)冷卻管前/后半段、進(jìn)氣道導(dǎo)流體左右段、唇口等部件。

2021年，殲-35首飛成功，采用了鋁合金加強(qiáng)框─翼樑整體件設(shè)計(jì)，通過(guò)3D打印一體制造，零件減少50%、減重38%、翼根高度降低1/4、制造效率提高10倍以上。

另外有資料資料顯示，中國(guó)第一款本土商用客機(jī)C-919，多用途戰(zhàn)斗轟炸機(jī)殲-16，第一款本土隱形戰(zhàn)斗機(jī)殲-20的研發(fā)也都使用了3D打印技術(shù)。3D打印技術(shù)集概念設(shè)計(jì)、技術(shù)驗(yàn)證與生產(chǎn)制造于一體，能夠節(jié)省材料、簡(jiǎn)化工序、減少成本，還可以制造傳統(tǒng)工藝無(wú)法完成的復(fù)雜構(gòu)件。隨著這一技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)，相信它在未來(lái)的軍事應(yīng)用中將隨處可見(jiàn)。

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