3D打印技术的部署及航空应用 - 美军全球科技构想：3D打印和激光武器是关键

　　如虎添翼的太空“利器”

　　随着世界各国政治、经济和军事利益空间的不断拓展，太空已上升至国家安全战略的高度，成为争相探索、开发的重要领域。与此同时，发展低成本、响应型太空任务也成为了各国面临的严峻挑战和现实课题。

　　众所周知，宇宙飞船内可谓是真正的“寸土寸金”，由于携带备用零件会增加飞船的体积和重量以及受到宇宙中失重环境的影响，一旦飞船内某个零部件出现故障，及时进行更换是十分困难的。而3D打印技术可以制造过去认为复杂而不经济的产品，并大大减轻产品重量。与机器制造出的零件和产品相比，3D打印的产品更加精细轻盈，打印出来的产品重量要轻60%，而且没有与其功能无关的剩余物。如果利用安装在飞船中的3D打印机，宇航员们就只需携带金属丝物料按需打印所需零部件，问题便可迎刃而解，既节省了空间又减轻了负载。2012年7月，美国“太空网”透露，美国宇航局和国防部正在测试新一代3D打印机，可以使宇宙飞船在绕地球飞行时制造设备零部件。

　　同时，3D打印技术也为人类在月球上活动提供了可能。据英国《每日邮报》报道，2013年2月欧洲航天局宣布，计划让机器人携带3D打印机“空降”到月球上，利用3D打印技术将月球上的原始土壤转变成建筑材料，建立首个人类基地，并有望在未来40年内投入使用。

　　美军已部署到战区

　　如今，3D打印技术已经被大量应用于美军武器装备的研发之中。美国军方已应用3D打印技术辅助制造导弹用弹出式点火器模型，并取得了良好的效果。

　　美国海军还在寻求通过在机器人体内植入3D打印机，便能够使机器人半自动化地实现“相互沟通、协作以及制造”等能力。换句话说，美国海军希望能够利用机器人来生产更多的机器人。此外，美国GE航空已应用3D打印技术制造终级喷气发动机，并将所有的专门技术应用于下一代的军用发动机上，能够自动地将高推力模式转换到高效率模式。

　　美国陆军也在加速3D打印技术实战化部署，以增强持续战斗力。目前，美国陆军已经加入扩展3D打印行动，向阿富汗部署移动实验室，配备了原型设计和印刷设备，可以为士兵现场创建工具和其他设备。移动实验室由一个集装箱制成，配备成型机、3D打印机和其他制造工具，可现场操作，大大缩短制造过程。

　　今年1月，美国陆军快速装备部队将其第2个移动实验室部署到战区，此举可帮助设计人员利用计算机辅助设计软件在战区快速生产原型产品，其目的在于加速设计和生产的进程。美国陆军计划通过这种做法增强单兵作战、战区巡逻以及小型前线作战基地的可持续能力。

　　3D打印“热”下的“冷思考”

　　3D打印技术是对人类控制能力极限的挑战和展示，其实质是制造业向智能化不断演进的历程。当前，我国制造业正面临转型升级挑战，信息化和工业化的深度融合为这一进程提供了前所未有的机遇。

　　受技术装备、新型材料、设计软件、质量安全、公共环境等制约和影响，尽管3D打印技术已成功地将传统复杂的生产工艺简单化，将材料领域的疑难问题程序化，但目前仅适用于少批量、小尺寸、高精度、造型复杂的零部件和元器件的加工制造，还难以代替传统制造业大规模、大批量的加工制造优势。

　　尤其是在军事领域，目前3D打印技术虽然可能生产出手枪、子弹等武器，但远达不到实战标准，它大部分情况下将被应用于武器装备的概念设计、技术验证等。只有将3D打印技术的个性化、复杂化、高难度的特点与传统制造业的规模化、批量化、精细化相结合，与制造技术、信息技术、材料技术和生命科学技术相结合，才能不断推动3D打印技术在军事领域的创新发展。