我們都知道前段時間北約“三叉戟2018”軍演狀況不斷，可是再多的困難險阻都沒有讓北約停下腳步。

 

這就要歸功于“秘密武器”——3D打�。�

 

3D打印一個既熟悉又陌生的詞。它是一種快速成型的技術(shù)，一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。

 

（圖截：Redshift）

 

而它的適用范圍可謂相當(dāng)廣泛，小到私人訂制，大到航天科技，3D打印技術(shù)都烙上自己的印記。

 

3D打印技術(shù)發(fā)源于上世紀八九十年代，1986年美國科學(xué)家Charles Hull開發(fā)了第一臺商業(yè)3D印刷機，1993年麻省理工學(xué)院拿到了3D打印的專利，并在兩年后授權(quán)給ZCorp公司，開始了3D打印技術(shù)商業(yè)化的歷程。在2010年11月，美國Jim Kor團隊打造出世界上第一輛由3D打印機打印而成的汽車Urbee，讓3D打印技術(shù)正式進入大眾視野。

 

 

（動圖截：YouTube/Science Channel）

 

3D打印技術(shù)從工業(yè)逐漸擴展到其它領(lǐng)域，2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細胞首次用3D打印機打印出人造肝臟組織，開啟了3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的大門。

 

連人體肝臟細胞都可以打印，有很多網(wǎng)友就開始奇思妙想，3D打印還能打印點啥？

 

同年，美國有個叫“分布式防御組織”的團體，在網(wǎng)絡(luò)上公開了自己的想法和計劃，要設(shè)計一款實用型塑料槍，只要你擁有3D打印機就可以下載它們的圖紙，進行打印，甚至生產(chǎn)。

 

該組織還設(shè)計了一種可以3D打印出來的650發(fā)AR-15型來福下機匣和30發(fā)M16彈匣。他們的手槍在次年生產(chǎn)成功網(wǎng)站上架后，就被當(dāng)時的美國政府要求下架。

 

3D手槍示意圖

（圖截：All 3DP）

 

當(dāng)時美國“封禁”了民間“探索”3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，但這個靈感卻被軍方好好的抓住。

 

3D打印技術(shù)與軍事的強強聯(lián)手

 

 

 

 

3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域也是被運用的淋漓盡致。不管是前沿科技還是武器裝備都有它的身影，甚至是后勤運輸，也沾了它的光。

 

從2012年投入3D打印技術(shù)開始，短短兩年，美國三軍就砸下大筆金額，并迅速推廣到前沿“戰(zhàn)場”。

 

最初階段的目標是要提升小型武器的攻擊力，例如利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)更換其關(guān)鍵零件，提升手槍火力；簡化防御類柔性武器的設(shè)計，例如要減輕戰(zhàn)士頭盔的重量，并且豐富其功能性。

 

而在此基礎(chǔ)上不同軍種又衍生了自己的特色要求。

 

2014年，美軍開始想要利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)出導(dǎo)彈彈頭，并且希望它能夠滿足定點定量爆炸，從而最有效地摧毀敵方目標。

 

這個定點定量爆炸就是指特定大小的爆炸碎片能夠朝指定方向崩射，傳統(tǒng)的彈頭的加工方式限制了彈頭的形狀，使其達不到要求，現(xiàn)在有了3D打印，彈頭的的設(shè)計可以更為靈活，一切都有了可能。

 

而這種導(dǎo)彈精確度會更高，可以精確打擊目標，并且減少對周圍其它人士的傷害。

 

另外陸軍也開始利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)微型炸彈的外殼和榴彈發(fā)射器R.A.M.B.O，經(jīng)試驗其效果非常理想。

 

（圖源：美國陸軍）

 

美國橡樹嶺國家實驗室也根據(jù)美國海豹部隊的要求，與美國海軍顛覆性技術(shù)實驗室（Disruptive Technology Lab）合作，利用ORNL與辛辛那提公司聯(lián)合研制的巨型FDM 3D打印機BAAM制造出了美軍的第一個3D打印潛艇船體（長30英尺，主材料是碳纖維），預(yù)計在明年正式下水。

 

（圖源：ORNL）

 

未來戰(zhàn)場上會有更多無人武器的投入使用。去年1月，美國陸軍研究實驗室（ARL）宣布他們已經(jīng)開發(fā)出了一種“按需小型無人機制造系統(tǒng)”（ODSUAS）。

 

這個系統(tǒng)專門用來打印，組裝無人機，并且所有流程都可以在24小時之內(nèi)完成。這個系統(tǒng)滿足了未來戰(zhàn)爭中對信息全方位快速收集的需求，并且代替了前線信息兵，24小時全天候及時反饋信息。

 

而目前階段3D打印更多的利用在武器、軍艦、戰(zhàn)斗機的零部件生產(chǎn)中。

 

這次北約軍演中，坦克相撞，最后就是利用3D打印技術(shù)盡快修復(fù)。

 

后勤方面，美國建筑實驗室的ACES項目已經(jīng)利用3D打印技術(shù)成功建立新型混凝土的軍營小屋。該系統(tǒng)在多種天氣條件下運行良好，只需花費21.5小時即可建成可容納20名士兵的軍營小屋。

 

（圖截：美國陸軍工程師研究與發(fā)展中心/Mike Jazdyk）

 

在該系統(tǒng)投入戰(zhàn)地使用前還會進行升級，使其可以在惡劣天氣下也能快速工作。

 

為何美軍如此鐘情3D打印

 

 

 

 

當(dāng)你看到美軍這么全方位的開發(fā)3D打印技術(shù)，你心里一定有了疑問，這到底是為什么？

 

其中最重要的兩個原因就是快速便捷和經(jīng)濟實惠。

 

快速便捷

 

我們在前文的描述中就已經(jīng)很好的展露了這一點。24小時就可以完成所有的無人機組裝流程，一天不到的時間就可以建好軍營······

 

3D打印技術(shù)無需機械加工任何模具，就能直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而大幅縮短生產(chǎn)周期，又能生產(chǎn)出傳統(tǒng)技術(shù)無法制造的外形。

 

另外武器、軍艦、戰(zhàn)斗機等的維修，在情況緊急下，只有快速解決問題，才能將負面影響降到最低。例如“三叉戟2018”軍演過程中出了問題，如果有等到傳統(tǒng)元件運過來，黃花菜都涼了，可是有了3D打印，在很短時間內(nèi)就能“生龍活虎”，滿足快速戰(zhàn)時補給。

 

經(jīng)濟實惠

 

而之所以3D打印能省錢，是因為它避免了傳統(tǒng)技藝切割、磨損等損失，直接從設(shè)計圖紙到實物省掉很多工序。

 

我們就拿前文提到的3D潛艇來算，傳統(tǒng)方法建造一艘小型潛艇需要60萬-80萬美元，而3D打印潛艇不要80萬、不要60萬、只要6萬美元！是原成本的10%，簡直心動價！

 

在艦艇建造修護中，3.5千克用碳纖維增強的3D打印ABS就能取代了25千克鋼。

 

哭窮哭習(xí)慣了的美軍，一個多快好省的“幫手”出現(xiàn)，怎么可能不愛呢？更何況軍費削減在即，2020年的7000億上限已經(jīng)公布，美軍要不到錢，那就自己多省省吧！

 

（圖截：US Army）

 

而接下來美軍不論是從經(jīng)濟實惠，快速補給的角度還是創(chuàng)新實用的角度都會越來越依賴3D打印，并且會更加注重實用性和人性化這兩點，從而提升美軍整體的多元多域的協(xié)調(diào)適應(yīng)能力和機敏性。在未來戰(zhàn)爭大的背景下，3D打印技術(shù)的地位也會越來越重要。