“鷹獅”戰機靠近機尾的淺色零件使用3D打印技術制造。 圖片來源 瑞典薩博公司
3D打印技術在軍事領域的應用前景被普遍看好。前不久，瑞典軍工企業薩博公司把3D打印部件安裝到其“鷹獅”戰機上，成功完成了飛行測試。相關技術成熟后，借助3D打印在前線快速生產出來的零部件將大規模用于修復戰損，確保主戰裝備不下火線。
薩博公司表示，這次測試動用了一架雙座型JAS-39D“鷹獅”戰機，實驗部位是該機后機身上的一個艙門。艙門部件由代號PA2200的尼龍聚合物制成，100%通過增材制造（3D打印的另一種表述）成型。這也是該公司第一次“打印”戰機外部結構件。
薩博公司近年來一直嘗試用3D打印技術制造飛機零件，但從未涉及機身外部結構。過去4年間，該公司的增材制造業務小組積極探索用3D打印零件修復戰斗損壞部位的可行性。在接受美國“戰區”網站采訪時，“鷹獅”戰機項目經理哈坎·斯塔克表示，“飛機降落后，對艙門的初步檢查結論是‘非常正面’的，以肉眼觀察，替換部件沒有顯著變形。”
“這意味著維修人員可以現場獲得備件，不再需要拿其他飛機的零件‘拆東墻補西墻’。”斯塔克補充道，“有助于減少冗長維修過程導致的作戰時間損失。”
瑞典非常重視高技術兵器的戰時生存能力，要求它們能夠在僅有最低限度的基礎設施和戰備資源的前提下堅持作戰，遍布全境的野戰機場乃至能起降飛機的高速公路，都是這種思想的產物。由此不難理解，這個國家為何對3D打印軍用化傾注如此大的熱情。根據設想，技術人員可以現場掃描需要更換的部件，快速打印出原件的復制品，再安裝到飛機上。有了這種模式，后勤部門就不再需要攜帶大量零部件奔赴前線，大大降低了機動部署的難度。
一般來說，軍用飛機的結構件和外部覆蓋件外形尺寸偏大，但造型相對簡單，適合用3D打印來復制。最新一次測試的艙門，其安裝位置靠近機載箔條和曳光彈投放系統，在日常使用中比較容易損壞。就技術而論，這并非最難打印的部件，最新的測試也證明，不需要提前建模仍然可以掃描某個零件，將復制品快速裝上飛機，后者即可升空繼續執行任務。
在“鷹獅”帶著3D打印的艙門上天之前，后者接受了徹底的測試，以證明它的環境適應性。例如，吸力測試旨在驗證艙門可以自始至終牢靠地附著在機身上，不至于飛到半路忽然脫落。薩博公司還說，測試戰機這次沒超過音速，但超音速飛行不會有問題。
最新的測試凸顯了PA2200聚合物的可靠性，其他材料同樣可以用于修復戰損。薩博公司稱，3D打印成品的外部尺寸最大可達3×3米，但目前只能生產60×60厘米的零件。事實上，該公司為瑞典本國和巴西生產的新一代“鷹獅”E型已經用上了3D打印的機身結構件。下一步，技術團隊會嘗試制造更大更復雜的零件，并將覆蓋范圍延伸到至關重要的機翼部位；無疑，這需要更廣泛、更專業的測試來驗證此類產品的物理強度及環境適應能力。
總體來說，這個項目的潛在收益遠遠超過預先投入的資源。據薩博公司預測，3D打印不僅能減少被復制零件的重量，還可以縮短產品交付周期，甚至減少60%的成本。該公司還透露，“高度復雜的機載子系統”眼下也有3D打印版本，相關領域尚處在嚴格保密狀態。
薩博公司對“戰區”網站表示，已經有裝備“鷹獅”的外國客戶看到了3D打印技術的潛力。該公司還提出了一種基于集裝箱的“3D打印車間”，每個“車間”只對應兩名操作員，他們不需要經過特別的培訓就能上崗。
如果客戶不愿遵循掃描-打印-安裝這個流程，薩博公司還承諾提供“按需打印”模式——從數據庫中調取所需部件的技術參數，然后在集裝箱打印車間中制造出成品。
該公司對不同種類的替換部件有不同的性能預期。模擬計算顯示，一個3D打印的替代品可能只需要為10到15次飛行服務，其根本意義在于“讓飛機留在任務列表中”，堅持到工廠制造的正規替代件到達。目前，薩博公司將注意力集中在因為不當操作或日常磨損而失效的部件上，還需要進行幾輪額外的測試，才能決定是否將其部署到作戰場景當中。
最終，3D打印技術會被用于修復被擊傷后返回基地的戰機。經常在高威脅環境下出動的機型，特別是低空支援飛機及各種直升機，有望成為這項技術的首批受益者。現地快速生產維修零件的能力，必將對空中力量遠程部署的方式產生重大影響。
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