专为战场设计的3D打印无人机

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从侦察到攻击任务,3D打印无人机正从工厂走向战场。在世界各地的军队中,增材制造技术使得无人机(UAV)能够在需要的时间和地点进行精确的制造、维修和改装。以下是一些最引人注目的例子,排名不分先后。你都听说过吗?

HANX,美国首款获得NDAA认证的3D打印无人机

由美国海军陆战队团队研发的HANX无人机是首款完全符合《国防授权法案》(NDAA)要求的3D打印无人机。该无人机在设计时充分考虑了安全性,所有组件均不含受限或可能泄露机密的技术,这是其部署于美国军事系统的关键要求。HANX采用模块化平台设计,可由海军陆战队员直接进行3D打印、改装和维修,从而能够快速适应各种任务,包括侦察、训练、后勤保障和低成本攻击行动。经过多次迭代,该无人机仅用90天便研发完成,并获得了海军航空系统司令部(NAVAIR)的临时飞行许可,这是海军陆战队增材制造技术发展历程中的一个重要里程碑。

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图片来源:美国海军陆战队。

一种用于投放弹药的3D打印装置

“寡妇制造者”(Widowmaker)是一种采用3D打印技术制造的弹药投放装置。其具体工艺尚不清楚,只知道使用了“商用3D打印机”——很可能是桌面级的熔融沉积成型(FFF)打印机。该装置被安装在C-100个人防卫武器(PDW)无人机平台上,并由美军士兵进行了测试。现在,美军士兵能够以比以往更高的精度和速度发射M67破片手榴弹、训练弹和烟雾弹。值得一提的是,“寡妇制造者”完全由士兵自主设计:他们在没有任何经验的情况下,利用CAD软件和3D打印机完成了设计。这项技术使他们能够在短短几个月内制造出多个原型进行测试。

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照片来源:美国陆军照片/下士阿德里安·格林伍德

美国陆军第25步兵师的“顶石”致命无人机

2025年,隶属于美国陆军第25步兵师的闪电实验室(Lightning   Labs)成功利用3D打印技术制造了“Capstone”无人机。该无人机配备摄像头,可提供飞行员视角的导航信息。为了赋予其致命能力,该师的爆炸物处理(EOD)小组专门为其开发了一套定制的引爆系统。第25步兵师驻扎在夏威夷,因此增材制造的按需性对其而言尤为重要。在这种情况下,该技术为解决地理距离遥远带来的后勤挑战提供了方案。

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美国陆军士兵怀亚特·摩尔拍摄的照片

英国军队迅速部署无人机

英国陆军近期使用FFF  3D打印机,具体来说是Bambu  Lab公司的设备,在野外直接设计无人机机身。来自第三营“步枪营”的士兵将这些桌面式3D打印机安装在伪装篷下,用小型发电机供电,然后开始打印。总共制造了五架攻击型无人机,并在肯尼亚纳纽基附近进行了试飞。每个机身的打印时间约为3.5小时。更准确地说,这些是第一人称视角(FPV)无人机,用于模拟打击演练。这是英国陆军的首次尝试,目前正在考虑更广泛地采用这项技术。

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无人机机身打印(图片来源:英国陆军)

斯巴达,士兵设计的无人机

由美国陆军研究实验室(ARL)在作战能力发展司令部(DEVCOM)的指导下研发的SPARTA(士兵便携式自主侦察过渡飞机)是一款低成本、模块化、采用3D打印技术制造的无人机,其设计理念源于一线部队的反馈。该无人机重量约为1公斤,制造成本略高于1000美元,航程超过30公里,续航时间长达60分钟。其机身可在夜间完成打印,无需专用工具即可组装。SPARTA在莱利堡举行的“危险挑战”演习中进行了实地测试,测试团队与移动式3D打印设施BISON合作,该设施可实现无人机的现场制造和维修。目前,ARL正与行业合作伙伴携手,致力于将该平台投入量产。

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美国陆军发展司令部研究实验室(图片来源:美国陆军发展司令部陆军研究实验室)。

火风暴的暴风无人机

Squall是一款由Firestorm  Labs与克罗地亚公司Orqa合作开发的3D打印无人机,专为战场使用而设计。它的最高速度可达130公里/小时,航程约32公里,续航时间长达42分钟,有效载荷为2.5公斤。其所有组件均符合美国国防授权法案(NDAA)的规定,这是五角大楼及其盟友的一项关键要求。Squall的独特之处不仅在于无人机本身,更在于其制造方式:Firestorm   Labs利用其“xCell”平台生产无人机——这些移动工厂安装在集装箱内,无需依赖传统供应链,即可在现场生产飞机、组件和备件。这款无人机已在包括乌克兰在内的冲突地区进行过测试,并被用于执行高风险任务。

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图片来源:Firestorm。

METIS拦截无人机

由德国初创公司TYTAN   Technologies开发的METIS是一款拦截无人机,其机身完全采用3D打印技术制造。该无人机利用人工智能和计算机视觉技术进行引导,能够探测、跟踪并通过高速动能碰撞摧毁敌方无人机。METIS重6公斤,最高速度可达350公里/小时,作战半径超过25公里,有效载荷可达1公斤。其模块化设计使其能够从安装在装甲车辆上的集装箱中发射,并且单个操作员可以同时操控多架拦截无人机。METIS已在乌克兰武装部队使用Brave1平台进行了实战测试,并已与乌克兰和德国联邦国防军签订了数千架的供应合同。

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图片来源:TYTAN Technologies

美国陆军第173空降旅的替换无人机

随着RQ-7B“影子”无人机于2024年3月退役,“鹰眼”排利用基础3D打印机和电子元件,从零开始研发了自己的FPV无人机队。这些无人机造价在400至500美元之间,只需几个小时即可组装完成,可按需生产,用于执行包括短程侦察、攻击模拟和爆炸物发射测试在内的各种任务。无人机飞行员兼教官安迪·奥尔蒂斯中士强调,只要经过适当的培训和练习,即使是没有任何经验的士兵也能学会组装和操控这些系统。

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图片来源:美国国防部和国防卫生局(DHA.gov)。

Firestorm Labs出品的Tempest 50

Firestorm Labs公司研发的Tempest  50无人机,可携带高达4.5公斤的有效载荷,包括标准载荷和爆炸物。Tempest  50重25公斤,机身长1.8米,翼展2.1米,续航时间长达36小时。该无人机采用Firestorm Labs公司专利的xCell  3D打印系统制造,可直接部署在战区附近。具体而言,xCell系统利用惠普公司的多射流熔融(Multi Jet  Fusion)技术,并使用全球可获取的原材料。据Firestorm公司称,这款模块化、开放式架构的无人机生产成本约为同类固定翼无人机的五分之一。此外,该公司还声称,其制造时间比同类无人机缩短了约十倍。

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图片来源:Firestorm Labs。



编译整理:3dnatives


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