英國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室（Dstl）管理的一個(gè)研究項(xiàng)目開(kāi)發(fā)了一種新技術(shù)，可以在戰(zhàn)事前線按需提供3D打印火炸藥。
能量學(xué)專(zhuān)家對(duì)于國(guó)防和安全至關(guān)重要，其涉及的領(lǐng)域從法醫(yī)學(xué)分析到保護(hù)部隊(duì)免受爆炸裝置侵害。自從認(rèn)識(shí)到國(guó)家在能量學(xué)領(lǐng)域的研究逐漸衰落以來(lái)，英國(guó)國(guó)防部已投資近1000萬(wàn)英鎊，在2015年建立“未來(lái)能量學(xué)項(xiàng)目”應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題。隨后，“未來(lái)能量學(xué)項(xiàng)目”對(duì)人才、技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行了大量投資，重新發(fā)展英國(guó)在該領(lǐng)域的能力。
“未來(lái)能量學(xué)項(xiàng)目”采用了由青年科學(xué)家和工程師親自負(fù)責(zé)的創(chuàng)新研究途徑，以探索能量學(xué)領(lǐng)域的下一件“大事”。應(yīng)屆畢業(yè)生、學(xué)徒生以及更有經(jīng)驗(yàn)的科研人員均大量參與一項(xiàng)研究，主要涉及炸藥試驗(yàn)、新型高能量學(xué)制造、爆破建模、化學(xué)合成、熱表征和小規(guī)模危險(xiǎn)測(cè)試等。這項(xiàng)工作直接關(guān)系到未來(lái)英國(guó)將如何應(yīng)對(duì)持續(xù)的威脅，同時(shí)能夠?yàn)槲磥?lái)的人們迅速積累科學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
“未來(lái)能量學(xué)項(xiàng)目”的目標(biāo)很多，包括開(kāi)發(fā)新的高能材料、驗(yàn)證新材料的檢測(cè)方法和工藝，維持下一代相關(guān)裝備技術(shù)能力。其中，最令人矚目的進(jìn)展之一是將增材制造（3D打印）技術(shù)應(yīng)用于新的火炸藥配方中。
炸藥的3D打印為潛在用戶(hù)帶來(lái)了許多好處，例如可減少存儲(chǔ)和運(yùn)輸成本、可提升產(chǎn)品一致性并保證性能等。炸藥可按實(shí)際需求進(jìn)行裝填、按要求定制，并采用了此前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)新復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
用于3D打印的高能材料配方是在LabRAM共振聲混合器中制造的，這種混合器使用聲能而不是物理攪拌來(lái)混合材料，能夠保證更加安全、有效地使用。目前許多研究機(jī)構(gòu)都在從事3D打印的不同階段的研究工作，但Dstl是英國(guó)境內(nèi)唯一從事高爆炸物端到端制造工藝研究的機(jī)構(gòu)。
目前這一3D打印項(xiàng)目正處于測(cè)試階段，主要聚焦于打印機(jī)功能完善和材料的擠壓，隨后將繼續(xù)檢測(cè)3D打印的爆炸物性能，包括利用不同的炸藥裝填幾何外形創(chuàng)造出不同的爆炸效果。了解不同的炸彈幾何形狀產(chǎn)生的不同效果，可在不同的作戰(zhàn)環(huán)境中針對(duì)各種作戰(zhàn)任務(wù)提供定制化的彈藥，從而以更少的材料實(shí)現(xiàn)更好的爆炸效果。由于增材制造技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)的無(wú)限可能，傳統(tǒng)炸藥領(lǐng)域可能將迎來(lái)真正的突破。
Dstl的發(fā)言人表示，如果沒(méi)有投資，英國(guó)的一些能力將會(huì)消失。由于工業(yè)界在許多關(guān)鍵研究領(lǐng)域的能力有限、甚至沒(méi)有能力，因此英國(guó)國(guó)防部將確保這類(lèi)事件不會(huì)發(fā)生。
自這項(xiàng)研究工作取得前期成功以來(lái)，研究投資一直在增加。此次投資引領(lǐng)了這項(xiàng)創(chuàng)新研究工作，并使英國(guó)在這方面的能力步入正軌，確保在各個(gè)領(lǐng)域擁有足夠合格和經(jīng)驗(yàn)豐富的科研人員。
發(fā)言人表示，能量學(xué)的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)于英國(guó)開(kāi)發(fā)最佳的設(shè)備、平臺(tái)和運(yùn)營(yíng)資產(chǎn)都至關(guān)重要。英國(guó)需要了解高能系統(tǒng)如何損壞或破壞平臺(tái)，并且如何能夠應(yīng)對(duì)這種威脅。這項(xiàng)研究工作可幫助英國(guó)在根據(jù)法規(guī)處理爆炸物的同時(shí)，提供對(duì)策、檢測(cè)、安全、運(yùn)輸和處置等方面的建議。
擁有這種能力還意味著英國(guó)可針對(duì)當(dāng)前和新出現(xiàn)的威脅嚴(yán)格測(cè)試和評(píng)估車(chē)輛和其他武器系統(tǒng)，以確保它們能夠?yàn)槲溲b部隊(duì)提供必需的保護(hù)。此外，英國(guó)還需開(kāi)發(fā)能夠支持警察和反恐人員處理爆炸物和自制設(shè)備的手段。
“未來(lái)能量學(xué)項(xiàng)目”吸引了來(lái)自不同職業(yè)背景的人們，例如法醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)、物理、圖形設(shè)計(jì)、工程和天體物理學(xué)等。許多國(guó)家和國(guó)際合作伙伴已經(jīng)認(rèn)識(shí)到英國(guó)提升能量學(xué)研究能力的必要性，并且目前已經(jīng)論證開(kāi)展了多個(gè)項(xiàng)目予以支持。
Dstl在建設(shè)高能材料卓越中心（CoEEM）方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，該中心位于克蘭菲爾德大學(xué)，主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)研究和培訓(xùn)。炸藥工程師協(xié)會(huì)的領(lǐng)域技能戰(zhàn)略小組（SSSG）為保持炸藥的技術(shù)性能提供了戰(zhàn)略指導(dǎo)。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
相關(guān)文章
熱門(mén)資訊
精彩導(dǎo)讀
關(guān)注我們
