美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)3D打印掃雷任務(wù)火箭頭帽

導(dǎo)讀：3D打印在武器上的應(yīng)用越來(lái)越多，從大型武器的維修到小型分布式工廠，靈活制造似乎更加切合當(dāng)前的軍事制造需求。

南極熊獲悉，美海軍陸戰(zhàn)隊(duì)于2021年8月30日宣布已成功利用3D打印幫助掃雷任務(wù)，他們3D打印了一個(gè)用于引爆M58掃雷線費(fèi)用（MICLIC）火箭發(fā)動(dòng)機(jī)頭帽。MICLIC是一種火箭彈爆炸炸藥，可以清除雷區(qū)和戰(zhàn)場(chǎng)上的障礙物，為美國(guó)陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的機(jī)動(dòng)部隊(duì)提供“近距離”排雷能力。3D打印頭帽使海軍陸戰(zhàn)隊(duì)克服了傳統(tǒng)制造技術(shù)成本高、時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，并提供了一種更有效的零件生產(chǎn)方法。

△CWO2 Justin Trejo展示了用于M58掃雷線裝藥的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)3D打印頭帽。照片來(lái)自Tonya Smith/美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)。

海軍陸戰(zhàn)隊(duì)系統(tǒng)司令部 (MCSC) 的PM Ammo項(xiàng)目官員CWO2 Justin Trejo表示，3D打印過(guò)程允許海軍陸戰(zhàn)隊(duì)根據(jù)數(shù)字設(shè)計(jì)創(chuàng)建物理對(duì)象。我們創(chuàng)造了一個(gè)3D打印產(chǎn)品，并整合到一個(gè)高爆炸性的系統(tǒng)中�；鸺�發(fā)動(dòng)機(jī)按預(yù)期發(fā)射和線裝藥引爆對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的時(shí)刻，并且在未來(lái)，我們想嘗試3D打印帶有噴嘴的頭帽。

3D打印頭帽

M58掃雷線費(fèi)用是一種用于排雷活動(dòng)的火箭投射爆炸線裝藥。一般來(lái)說(shuō)，線裝藥是一條長(zhǎng)線，沿線附有炸藥。它通過(guò)火箭從車(chē)輛上發(fā)射，火箭將線裝藥拉出整個(gè)雷區(qū)。一旦布置好，炸藥就會(huì)引爆并觸發(fā)線炸藥帶中的任何地雷，為部隊(duì)和車(chē)輛安全穿越掃清道路。

△排雷演示

以M58為例，它可以炸毀 100 × 8 平方米的走廊。5英寸MK22 Mod 4火箭攜帶的線包含每直線英尺 (0.3m) 5磅 (2.27kg) C4炸藥。在火箭末端有一個(gè)帽子，這可以由金屬鑄造和機(jī)械加工制成。與大多數(shù)火箭不同，噴嘴位于火箭的前端，而不是尾端（大概是為了穩(wěn)定性，因此它不會(huì)使線路著火）。在確定更有效零件的制造方法后，PM Ammo于2019年開(kāi)始探索MICLIC頭帽的替代生產(chǎn)技術(shù)。經(jīng)過(guò)廣泛研究、開(kāi)發(fā)和原型制作，團(tuán)隊(duì)與海軍水面作戰(zhàn)中心Corona Divsion合作生產(chǎn)3D打印組件。

△火箭剖面圖，頭帽在左下角（圖片來(lái)源：陸軍部）

頭帽使用不銹鋼3D打印，并在亞利桑那州尤馬試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試期間，3D打印頭帽被安裝在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上，用于成功引爆排雷線裝藥。測(cè)試證實(shí)了3D打印在國(guó)防應(yīng)用中的有效性，以及在簡(jiǎn)化關(guān)鍵部件生產(chǎn)過(guò)程、節(jié)省時(shí)間和金錢(qián)方面的潛力。

△火箭帽（圖片來(lái)源：USMC）

PM Ammo工程師Caleb Hughes 表示傳統(tǒng)制造工藝已經(jīng)過(guò)時(shí)，而3D打印是一種更現(xiàn)代的制造技術(shù)，是下一代海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的重要技術(shù)。據(jù)Justin Trejo稱(chēng)，3D打印支持作戰(zhàn)人員在各種任務(wù)中以“更輕、更快”的方式來(lái)提高海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的戰(zhàn)場(chǎng)效率，能夠?yàn)樘囟ㄈ蝿?wù)創(chuàng)造設(shè)備零件和其他資產(chǎn)。

△火箭3D模型�；鸺�帽位于左側(cè)（圖片來(lái)源：DoD Energetics Centre）

軍事領(lǐng)域部署3D打印

幾年來(lái)，美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)一直倡導(dǎo)更多地采用3D打印，探索這項(xiàng)技術(shù)在改進(jìn)流程、零件、交貨時(shí)間和節(jié)省成本方面的潛力。此前，他們?cè)��?D打印進(jìn)行F/A-18大黃蜂戰(zhàn)斗機(jī)的維護(hù)、修理和大修 (MRO) ，并已用于生產(chǎn)海上遠(yuǎn)征部隊(duì)的臨時(shí)備件。海軍陸戰(zhàn)隊(duì)還曾與德克薩斯州的建筑公司ICON合作在36小時(shí)內(nèi)3D打印車(chē)輛隱藏結(jié)構(gòu)，并計(jì)劃更廣泛地在美國(guó)武裝力量使用3D打印以支持世界各地的軍事行動(dòng)。

△ICON和美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)3D打印混凝土車(chē)輛隱藏結(jié)構(gòu)。照片來(lái)自ICON。

2021年2月，美國(guó)國(guó)防部 (DoD)發(fā)布了首個(gè)增材制造戰(zhàn)略，旨在將3D打印集成到國(guó)家國(guó)防計(jì)劃中。盡管獨(dú)立監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)“不必要的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)”提出了擔(dān)憂，但戰(zhàn)略正式闡述了國(guó)防部計(jì)劃如何在武裝部隊(duì)中擴(kuò)展3D打印技術(shù)。從那時(shí)起，美國(guó)國(guó)防部門(mén)不斷增加3D打印的使用率，并且積極開(kāi)發(fā)3D打印高強(qiáng)度合金的方法、海事應(yīng)用防腐蝕材料以及3D打印優(yōu)化的天線組件和連續(xù)纖維無(wú)人機(jī)機(jī)翼等。

△船體的生存能力和減輕重量是關(guān)鍵因素。照片來(lái)自海軍陸戰(zhàn)隊(duì)。

國(guó)防部還與粘合劑噴射3D打印機(jī)制造商ExOne合作開(kāi)發(fā)便攜式3D打印工廠，解決現(xiàn)場(chǎng)備件生產(chǎn)問(wèn)題，并已委托建造多臺(tái)專(zhuān)業(yè)3D打印機(jī)。另外，美國(guó)空軍還資助MIT分拆公司Inkbit在美國(guó)基地建造3個(gè)3D打印系統(tǒng)，還承包電路板制造專(zhuān)家BotFactory開(kāi)發(fā)定制全自動(dòng)臺(tái)式電子3D打印機(jī)，節(jié)省每年數(shù)百萬(wàn)美元的采購(gòu)成本。此外，應(yīng)用科學(xué)與技術(shù)研究組織 (ASTRO America) 還負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)超大幅面金屬3D打印機(jī)，為美國(guó)陸軍生產(chǎn)地面車(chē)輛。

任何技術(shù)都是一把雙刃劍，用的好能夠?yàn)槿祟?lèi)帶來(lái)幸福，用的不好則會(huì)成為制造沖突的源頭。3D打印能夠使大型傳統(tǒng)制造變得更加數(shù)字化、靈活化，為人們的生活帶來(lái)新的可能性。但是，越來(lái)越多的軍事運(yùn)用也使得戰(zhàn)爭(zhēng)武器的制造更加靈活化、普遍化。任何擁有3D打印武器的圖紙都可以在各種地方機(jī)動(dòng)地制造相關(guān)零件，而各國(guó)警方也相繼報(bào)道鏟除了一部分3D打印地下武器工廠。這非常值得各國(guó)政府的關(guān)注，并積極設(shè)立監(jiān)管制度，讓這項(xiàng)技術(shù)更好的為人民服務(wù)！

參考閱讀：

1. Marines 3D print a rocket headcap for mine-clearingmissions
2. MICLIC MINEFIELD CLEARING IN AFGHANISTAN
3. US Marines 3D print a rocket headcap for mine-clearingmissions
4. US Marines Print Metal Rocket Cap for Mine Clearance
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8. 美國(guó)防部《增材制造在國(guó)防部的使用》5000.93
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