3D打印：战场装备维修新利器

  近年来，随着3D打印技术的普及应用，多国军队将3D打印技术引入装备制造和维修领域。澳大利亚陆军利用3D打印设备在演习现场为装甲车快速制造备件，法国船舶集团使用3D打印设备生产船用螺旋桨叶片，韩国军队利用3D打印设备制造已停产的装备零部件……随着3D打印技术不断走向成熟，其在军事领域的应用或将改变国防制造与后勤保障模式。

  提高装备维修效率

  与传统制造技术的“减材制造”（如切削、钻孔）和“等材制造”（如锻造、铸造）工艺不同，3D打印技术是一种“增材制造”工艺。它通过对所打印物体的数字三维模型进行切片，控制打印机根据切片逐层堆积原材料（如塑料、树脂和金属粉末等），从而打印出一个实实在在的物体。这种独特的制造工艺，为其军事应用带来诸多优势。

  快速响应与战场即时制造。战场上，一个关键零部件的损坏，可能导致一台大型装备失去战斗力。在传统供应链下，新的零部件可能需要数周甚至数月时间才能运抵战场。使用3D打印设备后，可以当场下载数字文件，在短短几小时内就能打印出急需的零部件，极大地缩短了装备维修时间，使其快速恢复战斗力。

  轻量化与性能优化设计。对于航空航天和单兵装备而言，减重需求非常迫切。3D打印可以轻松制造出复杂结构，并在保证强度和安全系数的前提下，最大限度减少原材料的使用，实现零部件轻量化。另外，3D打印还可以将多个零部件整合成一个整件，减少连接件的使用，同时提高结构强度和可靠性，如飞机的机舱支架、发动机燃油喷嘴等。

  提升装备研发与升级速度。在装备研发阶段，3D打印能快速制造出设备原型进行测评，缩短研发周期。送往测试场进行测试后，技术人员根据测评反馈，可以多次改进设计并反复测试，快速完成装备的迭代升级，速度比传统的装备研发模式要快得多。

  特殊装备订制化生产。3D打印可以为士兵制造专属装备，如适合个人面部结构的防毒面具、订制化生产的武器支架和战术附件等，提升人机功效和作战效能。另外，针对特定的侦察或攻击任务，3D打印设备可以快速打印出特制的小型无人机、无人地面车辆部件等，以适应特定的任务环境。

  对于一些停产的老旧装备，其备用零部件可能已无法采购或价格昂贵。3D打印可以极低的成本制造这些零部件，有效延长装备的使用寿命。即使这些零部件需要采用传统方法制造，3D打印也可以快速制造出所需模具，缩短零部件的制造时间。

  改变战场补给模式

  3D打印不仅带来制造效率的提升，还推动了一场战术革命的发生。其核心是将装备制造能力从后方推向前线，从根本上改变部队的后勤补给模式。

  从“储备运输”到“数据打印”。在传统的战场后勤保障模式下，军队后勤依赖庞大的后勤供应链，指挥部需要预测可能损坏的零部件，提前数月生产、存储和运输，一旦供应链被切断或预测失误，前线战斗力也将受到影响。在3D打印技术的后勤供应支持下，战场后勤由原来的“储备运输”部分转变为“数字文件库”和原材料供应，需要什么零部件就地打印。配备3D打印设备的部队因此具备一定的自我保障能力，大大增强了部队的持久作战能力。

  实现“零等待”装备维修。在野战维修点，3D打印设备成为士兵的“维修站”：坦克的侧裙板卡扣、装甲车观瞄镜的防护罩、步枪的个性化贴腮板、单兵侦察无人机……这些小型零部件和装备一旦出现战损，都能立即通过3D打印设备现场制造。这种“即时维修”能力，将装备的不可用时间从数周、数天缩短至数小时，极大地提高了装备的出动率和任务成功率。

  低成本“蜂群”战术的催化剂。3D打印是“蜂群”战术的理想助手。借助3D打印设备，士兵在战场上能快速批量打印出结构简单的侦察或攻击型无人机。这些无人机成本低，可以执行自杀式攻击、电子干扰和饱和侦察等高风险任务，即使被击落也损失不大。

  实现硬件装备“敏捷开发”。3D打印允许部队在战术层面快速适应特定任务需求，这是传统大规模生产无法达成的。例如，为了应对城市巷战环境，可以快速设计并打印出为小型无人机加装的隔墙侦听设备舱；为应对山地环境，可以打印出更适合复杂地形的轮胎或履带，部队装备不再是一成不变，而是可以像软件一样“打补丁”升级，实现硬件装备的“敏捷开发”。

  此外，3D打印还实现了高端装备快速制造。例如，采用3D打印技术制造的钨合金穿甲弹，比传统工艺制造的钨合金穿甲弹的穿甲能力更强，同时实现减重。

  突破技术发展瓶颈

  当前，3D打印在战场上的应用越来越多，但依旧面临诸多技术挑战，其中能源依赖是主要问题之一。3D打印设备需要稳定、持续的电力供应，在战场上，可靠的能源如大功率发电机或稳定的电网往往是稀缺资源，打印设备很容易陷入断网断电的境地，无法正常工作。另外，材料局限和性能不足问题明显。战场上可用的打印材料通常局限于热塑性塑料或光敏树脂等，其强度、耐高温性和抗腐蚀性远远不能满足需求。因此，许多现场打印的零部件被视为“临时替代品”，其机械性能、精度和耐久性无法与原始锻造或精密加工零部件相比，难以长期使用。

  为了解决这些问题，未来3D打印技术将聚焦以下发展方向。

  首先，开发高度集成化的现场打印系统。将打印机、电源系统、材料存储和控制系统等集成在一个标准集装箱或方舱内，形成可机动部署的“移动微型工厂”，从而解决电力供应问题。其次，提升材料多样性，研发易于携带、存储、且能在现场条件下打印、接近金属性能的聚合物基复合材料。再次，建立军用或应急零件数字库，结合人工智能技术，实现预测性维护和自动生成维修零件模型，最终形成 “分布式制造网络”。

  3D打印不仅是制造技术的转型升级，还是一次深刻的技术革命，将赋予前线部队前所未有的自主权和灵活性，压缩从“需求”到“满足”的时空距离。其未来将在多大程度上改变战场样貌，值得继续关注。