三、3D打印技术
近年来,“3D 打印技术”成了高频词汇,甚至被英国《经济学人》杂志预测为“将推动新一轮工业革命的来临”。在这项技术中,只需将计划制造的物品进行扫描,并向3D 打印机传输,打印机就可以将组成物体的各材料层堆叠粘合,形成成品。这一具有数字化、智能化等特点的先进“复制”制造技术在民用化的同时,也悄然成为国防和军事工业的“新贵”。
从打印玩具、食物、器官,到手机部件、飞机机翼,3D 打印的应用越来越普及,越来越实用。几年时间里,3D 打印技术已运用于军事和航空航天领域,造价高昂的战斗机、舰载机等也都能通过“打印”出炉了。有人甚至预料,应用3D 打印技术研制新战机将会从10至20年缩短到3年。3D 打印技术的军事应用及其影响有:
(一)或将引发新一轮技术革命浪潮
3D 打印既不需要用纸,也不需要用墨,而是通过电子制图、远程数据传输、激光扫描、材料熔化等一系列技术,使特定金属粉或者记忆材料熔化,并按照电子模型图的指示层层重新叠加起来,最终把电子模型图变成实物。
与传统技术相比,3D 打印技术最突出的优点是无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而大幅缩短生产周期。此外,3D 打印技术还可以制造出传统生产技术无法制造出的外形,让人们可以更有效地设计出飞机机翼、热交换器等工艺复杂的产品。在生产过程中还不会有与其功能无关的剩余物,一旦技术走向全面成熟,将大大降低生产成本。甚至一个人、一台电脑、一部打印机就有可能组成一个“工厂”。
有专家预测,随着3D 打印技术一路“高歌猛进”,该技术带来的变化或将改变整个制造业的面貌。
(二)中国步入产业化第一梯队
在我国,3D 打印技术起步并不晚。上世纪90年代,西安交通大学、清华大学等高校就已经开始进行3D 打印的研究。目前国内已经有几十家从事3D 打印技术的企业和科研单位。
根据中航工业的资料,备受瞩目的运-20、歼-15,就采用了3D 打印技术。其中首飞成功的歼-15机型,用3D 打印技术制造了钛合金主承力部分,包括整个前起落架。此外,由北京航空航天大学等单位组成的团队制造出了迄今世界上尺寸最大的飞机钛合金大型结构件激光快速成型工程化成套设备。
(三)在国防军工领域价值已经凸显
2014年4月,当国内外众多媒体陆续报道了美国利用3D 打印技术打印出枪支的新闻后,3D 打印再度风靡全球。人们不仅关注3D 打印技术引爆了制造、材料和生物等多个领域的革命,更关注其对世界新军事变革的影响。
与武器装备生产的传统工艺模式不同,3D 打印技术集概念设计、技术验证与生产制造于一体。这必将极大缩小武器装备从“概念”到“定形”的时间差,从而加快武器装备的更新周期。
资料显示上世纪八九十年代,要研发新一代战斗机至少要花10~20年的时间。而使用3D 打印这种增材制造技术后,零件的成型速度、应用速度得以大幅度提高。借助3D 打印技术及其他信息技术,最快只需3年时间就能研制出一款新战斗机。
变化的不仅是武器装备工艺研发模式,还有军队的保障方式。未来战争中,利用3D 打印技术,都可能由作战人员在战地自助生产行动所需的食品、药品和装备,从而率先掀起后勤保障的革命。