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專為戰(zhàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)的3D打印無(wú)人機(jī)

魔猴君  科技前沿   2天前

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從偵察到攻擊任務(wù),3D打印無(wú)人機(jī)正從工廠走向戰(zhàn)場(chǎng)。在世界各地的軍隊(duì)中,增材制造技術(shù)使得無(wú)人機(jī)(UAV)能夠在需要的時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)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(tīng)說(shuō)過(guò)嗎?

HANX,美國(guó)首款獲得NDAA認(rèn)證的3D打印無(wú)人機(jī)

由美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的HANX無(wú)人機(jī)是首款完全符合《國(guó)防授權(quán)法案》(NDAA)要求的3D打印無(wú)人機(jī)。該無(wú)人機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了安全性,所有組件均不含受限或可能泄露機(jī)密的技術(shù),這是其部署于美國(guó)軍事系統(tǒng)的關(guān)鍵要求。HANX采用模塊化平臺(tái)設(shè)計(jì),可由海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員直接進(jìn)行3D打印、改裝和維修,從而能夠快速適應(yīng)各種任務(wù),包括偵察、訓(xùn)練、后勤保障和低成本攻擊行動(dòng)。經(jīng)過(guò)多次迭代,該無(wú)人機(jī)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(shí)飛行許可,這是海軍陸戰(zhàn)隊(duì)增材制造技術(shù)發(fā)展歷程中的一個(gè)重要里程碑。

圖片來(lái)源:美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)。

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(jī)”——很可能是桌面級(jí)的熔融沉積成型(FFF)打印機(jī)。該裝置被安裝在C-100個(gè)人防衛(wèi)武器(PDW)無(wú)人機(jī)平臺(tái)上,并由美軍士兵進(jìn)行了測(cè)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(xùn)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(jì):他們?cè)跊](méi)有任何經(jīng)驗(yàn)的情況下,利用CAD軟件和3D打印機(jī)完成了設(shè)計(jì)。這項(xiàng)技術(shù)使他們能夠在短短幾個(gè)月內(nèi)制造出多個(gè)原型進(jìn)行測(cè)試。

照片來(lái)源:美國(guó)陸軍照片/下士阿德里安·格林伍德

美國(guó)陸軍第25步兵師的“頂石”致命無(wú)人機(jī)

2025年,隸屬于美國(guó)陸軍第25步兵師的閃電實(shí)驗(yàn)室(Lightning Labs)成功利用3D打印技術(shù)制造了“Capstone”無(wú)人機(jī)。該無(wú)人機(jī)配備攝像頭,可提供飛行員視角的導(dǎo)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(kāi)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(duì)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(yuǎn)帶來(lái)的后勤挑戰(zhàn)提供了方案。

美國(guó)陸軍士兵懷亞特·摩爾拍攝的照片

英國(guó)軍隊(duì)迅速部署無(wú)人機(jī)

英國(guó)陸軍近期使用FFF 3D打印機(jī),具體來(lái)說(shuō)是Bambu Lab公司的設(shè)備,在野外直接設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)機(jī)身。來(lái)自第三營(yíng)“步槍營(yíng)”的士兵將這些桌面式3D打印機(jī)安裝在偽裝篷下,用小型發(fā)電機(jī)供電,然后開(kāi)始打印??偣仓圃炝宋寮芄粜蜔o(wú)人機(jī),并在肯尼亞納紐基附近進(jìn)行了試飛。每個(gè)機(jī)身的打印時(shí)間約為3.5小時(shí)。更準(zhǔn)確地說(shuō),這些是第一人稱視角(FPV)無(wú)人機(jī),用于模擬打擊演練。這是英國(guó)陸軍的首次嘗試,目前正在考慮更廣泛地采用這項(xiàng)技術(shù)。

無(wú)人機(jī)機(jī)身打印(圖片來(lái)源:英國(guó)陸軍)

斯巴達(dá),士兵設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)

由美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室(ARL)在作戰(zhàn)能力發(fā)展司令部(DEVCOM)的指導(dǎo)下研發(fā)的SPARTA(士兵便攜式自主偵察過(guò)渡飛機(jī))是一款低成本、模塊化、采用3D打印技術(shù)制造的無(wú)人機(jī),其設(shè)計(jì)理念源于一線部隊(duì)的反饋。該無(wú)人機(jī)重量約為1公斤,制造成本略高于1000美元,航程超過(guò)30公里,續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)60分鐘。其機(jī)身可在夜間完成打印,無(wú)需專用工具即可組裝。SPARTA在萊利堡舉行的“危險(xiǎn)挑戰(zhàn)”演習(xí)中進(jìn)行了實(shí)地測(cè)試,測(cè)試團(tuán)隊(duì)與移動(dòng)式3D打印設(shè)施BISON合作,該設(shè)施可實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)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(tái)投入量產(chǎn)。

 

美國(guó)陸軍發(fā)展司令部研究實(shí)驗(yàn)室(圖片來(lái)源:美國(guó)陸軍發(fā)展司令部陸軍研究實(shí)驗(yàn)室)。

火風(fēng)暴的暴風(fēng)無(wú)人機(jī)

Squall是一款由Firestorm Labs與克羅地亞公司Orqa合作開(kāi)發(fā)的3D打印無(wú)人機(jī),專為戰(zhàn)場(chǎng)使用而設(shè)計(jì)。它的最高速度可達(dá)130公里/小時(shí),航程約32公里,續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)42分鐘,有效載荷為2.5公斤。其所有組件均符合美國(guó)國(guó)防授權(quán)法案(NDAA)的規(guī)定,這是五角大樓及其盟友的一項(xiàng)關(guān)鍵要求。Squall的獨(dú)特之處不僅在于無(wú)人機(jī)本身,更在于其制造方式:Firestorm Labs利用其“xCell”平臺(tái)生產(chǎn)無(wú)人機(jī)——這些移動(dòng)工廠安裝在集裝箱內(nèi),無(wú)需依賴傳統(tǒng)供應(yīng)鏈,即可在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)飛機(jī)、組件和備件。這款無(wú)人機(jī)已在包括烏克蘭在內(nèi)的沖突地區(qū)進(jìn)行過(guò)測(cè)試,并被用于執(zhí)行高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)。

圖片來(lái)源:Firestorm。

METIS攔截?zé)o人機(jī)

由德國(guó)初創(chuàng)公司TYTAN Technologies開(kāi)發(fā)的METIS是一款攔截?zé)o人機(jī),其機(jī)身完全采用3D打印技術(shù)制造。該無(wú)人機(jī)利用人工智能和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行引導(dǎo),能夠探測(cè)、跟蹤并通過(guò)高速動(dòng)能碰撞摧毀敵方無(wú)人機(jī)。METIS重6公斤,最高速度可達(dá)350公里/小時(shí),作戰(zhàn)半徑超過(guò)25公里,有效載荷可達(dá)1公斤。其模塊化設(shè)計(jì)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(gè)操作員可以同時(shí)操控多架攔截?zé)o人機(jī)。METIS已在烏克蘭武裝部隊(duì)使用Brave1平臺(tái)進(jìn)行了實(shí)戰(zhàn)測(cè)試,并已與烏克蘭和德國(guó)聯(lián)邦國(guó)防軍簽訂了數(shù)千架的供應(yīng)合同。

 

圖片來(lái)源:TYTAN Technologies

美國(guó)陸軍第173空降旅的替換無(wú)人機(jī)

隨著RQ-7B“影子”無(wú)人機(jī)于2024年3月退役,“鷹眼”排利用基礎(chǔ)3D打印機(jī)和電子元件,從零開(kāi)始研發(fā)了自己的FPV無(wú)人機(jī)隊(duì)。這些無(wú)人機(jī)造價(jià)在400至500美元之間,只需幾個(gè)小時(shí)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(cè)試在內(nèi)的各種任務(wù)。無(wú)人機(jī)飛行員兼教官安迪·奧爾蒂斯中士強(qiáng)調(diào),只要經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和練習(xí),即使是沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)的士兵也能學(xué)會(huì)組裝和操控這些系統(tǒng)。

圖片來(lái)源:美國(guó)國(guó)防部和國(guó)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(wú)人機(jī),可攜帶高達(dá)4.5公斤的有效載荷,包括標(biāo)準(zhǔn)載荷和爆炸物。Tempest 50重25公斤,機(jī)身長(zhǎng)1.8米,翼展2.1米,續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)36小時(shí)。該無(wú)人機(jī)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(kāi)放式架構(gòu)的無(wú)人機(jī)生產(chǎn)成本約為同類固定翼無(wú)人機(jī)的五分之一。此外,該公司還聲稱,其制造時(shí)間比同類無(wú)人機(jī)縮短了約十倍。

圖片來(lái)源:Firestorm Labs。



編譯整理:3dnatives

   
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