【3d神器】钱不够花怎么办？美军研发省钱神器：3D坦克，3D潜艇！

文/周郎

我们都知道，此前北约“三叉戟2018”的军事延期不断，但无论遇到多少困难，北约的步伐都没有停止。

这就要归功于“秘密武器”——3D打印！

3D打印一个既熟悉又陌生的词。它是一种快速成型的技术，一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。

（图截：Redshift）

而它的适用范围可谓相当广泛，小到私人订制，大到航天科技，3D打印技术都烙上自己的印记。

3D打印技术发源于上世纪八九十年代，1986年美国科学家Charles Hull开发了第一台商业3D印刷机，1993年麻省理工学院拿到了3D打印的专利，并在两年后授权给ZCorp公司，开始了3D打印技术商业化的历程。在2010年11月，美国Jim Kor团队打造出世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车Urbee，让3D打印技术正式进入大众视野。

（动图截：YouTube/Science Channel）

3D打印技术从工业逐渐扩展到其它领域，2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次用3D打印机打印出人造肝脏组织，开启了3D打印在医疗领域的大门。

连人体肝脏细胞都可以打印，有很多网友就开始奇思妙想，3D打印还能打印点啥？

同年，美国有个叫“分布式防御组织”的团体，在网络上公开了自己的想法和计划，要设计一款实用型塑料枪，只要你拥有3D打印机就可以下载它们的图纸，进行打印，甚至生产。

该组织还设计了一种可以3D打印出来的650发AR-15型来福下机匣和30发M16弹匣。他们的手枪在次年生产成功网站上架后，就被当时的美国政府要求下架。

3D手枪示意图（图截：All 3DP）

当时美国“封禁”了民间“探索”3D打印技术在军事领域的应用，但这个灵感却被军方好好的抓住。

3D打印技术与军事的强强联手

3D打印技术在军事领域也是被运用的淋漓尽致。不管是前沿科技还是武器装备都有它的身影，甚至是后勤运输，也沾了它的光。

从2012年投入3D打印技术开始，短短两年，美国三军就砸下大笔金额，并迅速推广到前沿“战场”。

最初阶段的目标是要提升小型武器的攻击力，例如利用3D打印技术生产更换其关键零件，提升手枪火力；简化防御类柔性武器的设计，例如要减轻战士头盔的重量，并且丰富其功能性。

而在此基础上不同军种又衍生了自己的特色要求。

2014年，美军开始想要利用3D打印技术生产出导弹弹头，并且希望它能够满足定点定量爆炸，从而最有效地摧毁敌方目标。

这个定点定量爆炸就是指特定大小的爆炸碎片能够朝指定方向崩射，传统的弹头的加工方式限制了弹头的形状，使其达不到要求，现在有了3D打印，弹头的的设计可以更为灵活，一切都有了可能。

而这种导弹精确度会更高，可以精确打击目标，并且减少对周围其它人士的伤害。

另外陆军也开始利用3D打印技术生产微型炸弹的外壳和榴弹发射器R.A.M.B.O，经试验其效果非常理想。

（图源：美国陆军）

美国橡树岭国家实验室也根据美国海豹部队的要求，与美国海军颠覆性技术实验室（Disruptive Technology Lab）合作，利用ORNL与辛辛那提公司联合研制的巨型FDM 3D打印机BAAM制造出了美军的第一个3D打印潜艇船体（长30英尺，主材料是碳纤维），预计在明年正式下水。

（图源：ORNL）

未来战场上会有更多无人武器的投入使用。去年1月，美国陆军研究实验室（ARL）宣布他们已经开发出了一种“按需小型无人机制造系统”（ODSUAS）。

这个系统专门用来打印，组装无人机，并且所有流程都可以在24小时之内完成。这个系统满足了未来战争中对信息全方位快速收集的需求，并且代替了前线信息兵，24小时全天候及时反馈信息。

而目前阶段3D打印更多的利用在武器、军舰、战斗机的零部件生产中。

这次北约军演中，坦克相撞，最后就是利用3D打印技术尽快修复。

后勤方面，美国建筑实验室的ACES项目已经利用3D打印技术成功建立新型混凝土的军营小屋。该系统在多种天气条件下运行良好，只需花费21.5小时即可建成可容纳20名士兵的军营小屋。

（图截：美国陆军工程师研究与发展中心/Mike Jazdyk）

在该系统投入战地使用前还会进行升级，使其可以在恶劣天气下也能快速工作。

为何美军如此钟情3D打印

当你看到美军这么全方位的开发3D打印技术，你心里一定有了疑问，这到底是为什么？

其中最重要的两个原因就是快速便捷和经济实惠。

快速便捷

我们在前文的描述中就已经很好的展露了这一点。24小时就可以完成所有的无人机组装流程，一天不到的时间就可以建好军营······

3D打印技术无需机械加工任何模具，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，又能生产出传统技术无法制造的外形。

另外武器、军舰、战斗机等的维修，在情况紧急下，只有快速解决问题，才能将负面影响降到最低。例如“三叉戟2018”军演过程中出了问题，如果有等到传统元件运过来，黄花菜都凉了，可是有了3D打印，在很短时间内就能“生龙活虎”，满足快速战时补给。

经济实惠

而之所以3D打印能省钱，是因为它避免了传统技艺切割、磨损等损失，直接从设计图纸到实物省掉很多工序。

我们就拿前文提到的3D潜艇来算，传统方法建造一艘小型潜艇需要60万-80万美元，而3D打印潜艇不要80万、不要60万、只要6万美元！是原成本的10%，简直心动价！

在舰艇建造修护中，3.5千克用碳纤维增强的3D打印ABS就能取代了25千克钢。

哭穷哭习惯了的美军，一个多快好省的“帮手”出现，怎么可能不爱呢？更何况军费削减在即，2020年的7000亿上限已经公布，美军要不到钱，那就自己多省省吧！

（图截：US Army）

而接下来美军不论是从经济实惠，快速补给的角度还是创新实用的角度都会越来越依赖3D打印，并且会更加注重实用性和人性化这两点，从而提升美军整体的多元多域的协调适应能力和机敏性。在未来战争大的背景下，3D打印技术的地位也会越来越重要。