文/周郎
我們都知道前段時(shí)間北約“三叉戟2018”軍演狀況不斷，可是再多的困難險(xiǎn)阻都沒(méi)有讓北約停下腳步。
這就要?dú)w功于“秘密武器”——3D打?。?/strong>
3D打印一個(gè)既熟悉又陌生的詞。它是一種快速成型的技術(shù)，一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。
（圖截：Redshift）
而它的適用范圍可謂相當(dāng)廣泛，小到私人訂制，大到航天科技，3D打印技術(shù)都烙上自己的印記。
3D打印技術(shù)發(fā)源于上世紀(jì)八九十年代，1986年美國(guó)科學(xué)家Charles Hull開(kāi)發(fā)了第一臺(tái)商業(yè)3D印刷機(jī)，1993年麻省理工學(xué)院拿到了3D打印的專利，并在兩年后授權(quán)給ZCorp公司，開(kāi)始了3D打印技術(shù)商業(yè)化的歷程。在2010年11月，美國(guó)Jim Kor團(tuán)隊(duì)打造出世界上第一輛由3D打印機(jī)打印而成的汽車Urbee，讓3D打印技術(shù)正式進(jìn)入大眾視野。
（動(dòng)圖截：YouTube/Science Channel）
3D打印技術(shù)從工業(yè)逐漸擴(kuò)展到其它領(lǐng)域，2012年11月，蘇格蘭科學(xué)家利用人體細(xì)胞首次用3D打印機(jī)打印出人造肝臟組織，開(kāi)啟了3D打印在醫(yī)療領(lǐng)域的大門(mén)。
連人體肝臟細(xì)胞都可以打印，有很多網(wǎng)友就開(kāi)始奇思妙想，3D打印還能打印點(diǎn)啥？
同年，美國(guó)有個(gè)叫“分布式防御組織”的團(tuán)體，在網(wǎng)絡(luò)上公開(kāi)了自己的想法和計(jì)劃，要設(shè)計(jì)一款實(shí)用型塑料槍，只要你擁有3D打印機(jī)就可以下載它們的圖紙，進(jìn)行打印，甚至生產(chǎn)。
該組織還設(shè)計(jì)了一種可以3D打印出來(lái)的650發(fā)AR-15型來(lái)福下機(jī)匣和30發(fā)M16彈匣。他們的手槍在次年生產(chǎn)成功網(wǎng)站上架后，就被當(dāng)時(shí)的美國(guó)政府要求下架。
3D手槍示意圖（圖截：All 3DP）
當(dāng)時(shí)美國(guó)“封禁”了民間“探索”3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，但這個(gè)靈感卻被軍方好好的抓住。
3D打印技術(shù)與軍事的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手
3D打印技術(shù)在軍事領(lǐng)域也是被運(yùn)用的淋漓盡致。不管是前沿科技還是武器裝備都有它的身影，甚至是后勤運(yùn)輸，也沾了它的光。
從2012年投入3D打印技術(shù)開(kāi)始，短短兩年，美國(guó)三軍就砸下大筆金額，并迅速推廣到前沿“戰(zhàn)場(chǎng)”。
最初階段的目標(biāo)是要提升小型武器的攻擊力，例如利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)更換其關(guān)鍵零件，提升手槍火力；簡(jiǎn)化防御類柔性武器的設(shè)計(jì)，例如要減輕戰(zhàn)士頭盔的重量，并且豐富其功能性。
而在此基礎(chǔ)上不同軍種又衍生了自己的特色要求。
2014年，美軍開(kāi)始想要利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)出導(dǎo)彈彈頭，并且希望它能夠滿足定點(diǎn)定量爆炸，從而最有效地摧毀敵方目標(biāo)。
這個(gè)定點(diǎn)定量爆炸就是指特定大小的爆炸碎片能夠朝指定方向崩射，傳統(tǒng)的彈頭的加工方式限制了彈頭的形狀，使其達(dá)不到要求，現(xiàn)在有了3D打印，彈頭的的設(shè)計(jì)可以更為靈活，一切都有了可能。
而這種導(dǎo)彈精確度會(huì)更高，可以精確打擊目標(biāo)，并且減少對(duì)周圍其它人士的傷害。
另外陸軍也開(kāi)始利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)微型炸彈的外殼和榴彈發(fā)射器R.A.M.B.O，經(jīng)試驗(yàn)其效果非常理想。
（圖源：美國(guó)陸軍）
美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室也根據(jù)美國(guó)海豹部隊(duì)的要求，與美國(guó)海軍顛覆性技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（Disruptive Technology Lab）合作，利用ORNL與辛辛那提公司聯(lián)合研制的巨型FDM 3D打印機(jī)BAAM制造出了美軍的第一個(gè)3D打印潛艇船體（長(zhǎng)30英尺，主材料是碳纖維），預(yù)計(jì)在明年正式下水。
（圖源：ORNL）
未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上會(huì)有更多無(wú)人武器的投入使用。去年1月，美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室（ARL）宣布他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種“按需小型無(wú)人機(jī)制造系統(tǒng)”（ODSUAS）。
這個(gè)系統(tǒng)專門(mén)用來(lái)打印，組裝無(wú)人機(jī)，并且所有流程都可以在24小時(shí)之內(nèi)完成。這個(gè)系統(tǒng)滿足了未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中對(duì)信息全方位快速收集的需求，并且代替了前線信息兵，24小時(shí)全天候及時(shí)反饋信息。
而目前階段3D打印更多的利用在武器、軍艦、戰(zhàn)斗機(jī)的零部件生產(chǎn)中。
這次北約軍演中，坦克相撞，最后就是利用3D打印技術(shù)盡快修復(fù)。
后勤方面，美國(guó)建筑實(shí)驗(yàn)室的ACES項(xiàng)目已經(jīng)利用3D打印技術(shù)成功建立新型混凝土的軍營(yíng)小屋。該系統(tǒng)在多種天氣條件下運(yùn)行良好，只需花費(fèi)21.5小時(shí)即可建成可容納20名士兵的軍營(yíng)小屋。
（圖截：美國(guó)陸軍工程師研究與發(fā)展中心/Mike Jazdyk）
在該系統(tǒng)投入戰(zhàn)地使用前還會(huì)進(jìn)行升級(jí)，使其可以在惡劣天氣下也能快速工作。
為何美軍如此鐘情3D打印
當(dāng)你看到美軍這么全方位的開(kāi)發(fā)3D打印技術(shù)，你心里一定有了疑問(wèn)，這到底是為什么？
其中最重要的兩個(gè)原因就是快速便捷和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
快速便捷
我們?cè)谇拔牡拿枋鲋芯鸵呀?jīng)很好的展露了這一點(diǎn)。24小時(shí)就可以完成所有的無(wú)人機(jī)組裝流程，一天不到的時(shí)間就可以建好軍營(yíng)······
3D打印技術(shù)無(wú)需機(jī)械加工任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而大幅縮短生產(chǎn)周期，又能生產(chǎn)出傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法制造的外形。
另外武器、軍艦、戰(zhàn)斗機(jī)等的維修，在情況緊急下，只有快速解決問(wèn)題，才能將負(fù)面影響降到最低。例如“三叉戟2018”軍演過(guò)程中出了問(wèn)題，如果有等到傳統(tǒng)元件運(yùn)過(guò)來(lái)，黃花菜都涼了，可是有了3D打印，在很短時(shí)間內(nèi)就能“生龍活虎”，滿足快速戰(zhàn)時(shí)補(bǔ)給。
經(jīng)濟(jì)實(shí)惠
而之所以3D打印能省錢(qián)，是因?yàn)樗苊饬藗鹘y(tǒng)技藝切割、磨損等損失，直接從設(shè)計(jì)圖紙到實(shí)物省掉很多工序。
我們就拿前文提到的3D潛艇來(lái)算，傳統(tǒng)方法建造一艘小型潛艇需要60萬(wàn)-80萬(wàn)美元，而3D打印潛艇不要80萬(wàn)、不要60萬(wàn)、只要6萬(wàn)美元！是原成本的10%，簡(jiǎn)直心動(dòng)價(jià)！
在艦艇建造修護(hù)中，3.5千克用碳纖維增強(qiáng)的3D打印ABS就能取代了25千克鋼。
哭窮哭習(xí)慣了的美軍，一個(gè)多快好省的“幫手”出現(xiàn)，怎么可能不愛(ài)呢？更何況軍費(fèi)削減在即，2020年的7000億上限已經(jīng)公布，美軍要不到錢(qián)，那就自己多省省吧！
（圖截：US Army）
而接下來(lái)美軍不論是從經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，快速補(bǔ)給的角度還是創(chuàng)新實(shí)用的角度都會(huì)越來(lái)越依賴3D打印，并且會(huì)更加注重實(shí)用性和人性化這兩點(diǎn)，從而提升美軍整體的多元多域的協(xié)調(diào)適應(yīng)能力和機(jī)敏性。在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)大的背景下，3D打印技術(shù)的地位也會(huì)越來(lái)越重要。
