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專為戰(zhàn)場設(shè)計的3D打印無人機

魔猴君  科技前沿   19天前

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從偵察到攻擊任務(wù),3D打印無人機正從工廠走向戰(zhàn)場。在世界各地的軍隊中,增材制造技術(shù)使得無人機(UAV)能夠在需要的時間和地點進行精確的制造、維修和改裝。以下是一些最引人注目的例子,排名不分先后。你都聽說過嗎?

HANX,美國首款獲得NDAA認證的3D打印無人機

由美國海軍陸戰(zhàn)隊團隊研發(fā)的HANX無人機是首款完全符合《國防授權(quán)法案》(NDAA)要求的3D打印無人機。該無人機在設(shè)計時充分考慮了安全性,所有組件均不含受限或可能泄露機密的技術(shù),這是其部署于美國軍事系統(tǒng)的關(guān)鍵要求。HANX采用模塊化平臺設(shè)計,可由海軍陸戰(zhàn)隊員直接進行3D打印、改裝和維修,從而能夠快速適應各種任務(wù),包括偵察、訓練、后勤保障和低成本攻擊行動。經(jīng)過多次迭代,該無人機僅用90天便研發(fā)完成,并獲得了海軍航空系統(tǒng)司令部(NAVAIR)的臨時飛行許可,這是海軍陸戰(zhàn)隊增材制造技術(shù)發(fā)展歷程中的一個重要里程碑。

圖片來源:美國海軍陸戰(zhàn)隊。

一種用于投放彈藥的3D打印裝置

“寡婦制造者”(Widowmaker)是一種采用3D打印技術(shù)制造的彈藥投放裝置。其具體工藝尚不清楚,只知道使用了“商用3D打印機”——很可能是桌面級的熔融沉積成型(FFF)打印機。該裝置被安裝在C-100個人防衛(wèi)武器(PDW)無人機平臺上,并由美軍士兵進行了測試?,F(xiàn)在,美軍士兵能夠以比以往更高的精度和速度發(fā)射M67破片手榴彈、訓練彈和煙霧彈。值得一提的是,“寡婦制造者”完全由士兵自主設(shè)計:他們在沒有任何經(jīng)驗的情況下,利用CAD軟件和3D打印機完成了設(shè)計。這項技術(shù)使他們能夠在短短幾個月內(nèi)制造出多個原型進行測試。

照片來源:美國陸軍照片/下士阿德里安·格林伍德

美國陸軍第25步兵師的“頂石”致命無人機

2025年,隸屬于美國陸軍第25步兵師的閃電實驗室(Lightning Labs)成功利用3D打印技術(shù)制造了“Capstone”無人機。該無人機配備攝像頭,可提供飛行員視角的導航信息。為了賦予其致命能力,該師的爆炸物處理(EOD)小組專門為其開發(fā)了一套定制的引爆系統(tǒng)。第25步兵師駐扎在夏威夷,因此增材制造的按需性對其而言尤為重要。在這種情況下,該技術(shù)為解決地理距離遙遠帶來的后勤挑戰(zhàn)提供了方案。

美國陸軍士兵懷亞特·摩爾拍攝的照片

英國軍隊迅速部署無人機

英國陸軍近期使用FFF 3D打印機,具體來說是Bambu Lab公司的設(shè)備,在野外直接設(shè)計無人機機身。來自第三營“步槍營”的士兵將這些桌面式3D打印機安裝在偽裝篷下,用小型發(fā)電機供電,然后開始打印??偣仓圃炝宋寮芄粜蜔o人機,并在肯尼亞納紐基附近進行了試飛。每個機身的打印時間約為3.5小時。更準確地說,這些是第一人稱視角(FPV)無人機,用于模擬打擊演練。這是英國陸軍的首次嘗試,目前正在考慮更廣泛地采用這項技術(shù)。

無人機機身打?。▓D片來源:英國陸軍)

斯巴達,士兵設(shè)計的無人機

由美國陸軍研究實驗室(ARL)在作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部(DEVCOM)的指導下研發(fā)的SPARTA(士兵便攜式自主偵察過渡飛機)是一款低成本、模塊化、采用3D打印技術(shù)制造的無人機,其設(shè)計理念源于一線部隊的反饋。該無人機重量約為1公斤,制造成本略高于1000美元,航程超過30公里,續(xù)航時間長達60分鐘。其機身可在夜間完成打印,無需專用工具即可組裝。SPARTA在萊利堡舉行的“危險挑戰(zhàn)”演習中進行了實地測試,測試團隊與移動式3D打印設(shè)施BISON合作,該設(shè)施可實現(xiàn)無人機的現(xiàn)場制造和維修。目前,ARL正與行業(yè)合作伙伴攜手,致力于將該平臺投入量產(chǎn)。

 

美國陸軍發(fā)展司令部研究實驗室(圖片來源:美國陸軍發(fā)展司令部陸軍研究實驗室)。

火風暴的暴風無人機

Squall是一款由Firestorm Labs與克羅地亞公司Orqa合作開發(fā)的3D打印無人機,專為戰(zhàn)場使用而設(shè)計。它的最高速度可達130公里/小時,航程約32公里,續(xù)航時間長達42分鐘,有效載荷為2.5公斤。其所有組件均符合美國國防授權(quán)法案(NDAA)的規(guī)定,這是五角大樓及其盟友的一項關(guān)鍵要求。Squall的獨特之處不僅在于無人機本身,更在于其制造方式:Firestorm Labs利用其“xCell”平臺生產(chǎn)無人機——這些移動工廠安裝在集裝箱內(nèi),無需依賴傳統(tǒng)供應鏈,即可在現(xiàn)場生產(chǎn)飛機、組件和備件。這款無人機已在包括烏克蘭在內(nèi)的沖突地區(qū)進行過測試,并被用于執(zhí)行高風險任務(wù)。

圖片來源:Firestorm。

METIS攔截無人機

由德國初創(chuàng)公司TYTAN Technologies開發(fā)的METIS是一款攔截無人機,其機身完全采用3D打印技術(shù)制造。該無人機利用人工智能和計算機視覺技術(shù)進行引導,能夠探測、跟蹤并通過高速動能碰撞摧毀敵方無人機。METIS重6公斤,最高速度可達350公里/小時,作戰(zhàn)半徑超過25公里,有效載荷可達1公斤。其模塊化設(shè)計使其能夠從安裝在裝甲車輛上的集裝箱中發(fā)射,并且單個操作員可以同時操控多架攔截無人機。METIS已在烏克蘭武裝部隊使用Brave1平臺進行了實戰(zhàn)測試,并已與烏克蘭和德國聯(lián)邦國防軍簽訂了數(shù)千架的供應合同。

 

圖片來源:TYTAN Technologies

美國陸軍第173空降旅的替換無人機

隨著RQ-7B“影子”無人機于2024年3月退役,“鷹眼”排利用基礎(chǔ)3D打印機和電子元件,從零開始研發(fā)了自己的FPV無人機隊。這些無人機造價在400至500美元之間,只需幾個小時即可組裝完成,可按需生產(chǎn),用于執(zhí)行包括短程偵察、攻擊模擬和爆炸物發(fā)射測試在內(nèi)的各種任務(wù)。無人機飛行員兼教官安迪·奧爾蒂斯中士強調(diào),只要經(jīng)過適當?shù)呐嘤柡途毩?,即使是沒有任何經(jīng)驗的士兵也能學會組裝和操控這些系統(tǒng)。

圖片來源:美國國防部和國防衛(wèi)生局(DHA.gov)。

Firestorm Labs出品的Tempest 50

Firestorm Labs公司研發(fā)的Tempest 50無人機,可攜帶高達4.5公斤的有效載荷,包括標準載荷和爆炸物。Tempest 50重25公斤,機身長1.8米,翼展2.1米,續(xù)航時間長達36小時。該無人機采用Firestorm Labs公司專利的xCell 3D打印系統(tǒng)制造,可直接部署在戰(zhàn)區(qū)附近。具體而言,xCell系統(tǒng)利用惠普公司的多射流熔融(Multi Jet Fusion)技術(shù),并使用全球可獲取的原材料。據(jù)Firestorm公司稱,這款模塊化、開放式架構(gòu)的無人機生產(chǎn)成本約為同類固定翼無人機的五分之一。此外,該公司還聲稱,其制造時間比同類無人機縮短了約十倍。

圖片來源:Firestorm Labs。



編譯整理:3dnatives

   
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