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   來源：科技日報

   近日，一家美國公司利用3D打印技術，成功造出AR-15半自動步槍的彈匣及其他部件。不久后，這家公司又在互聯網上公布，首款名為“解放者”的3D打印手槍試射成功。新技術的出現，往往最先用于軍事領域。可以預計的是，3D打印技術在軍事領域的應用會日趨廣泛，以3D打印技術為代表的新工業革命，必將引發新軍事革命。請看科技日報特約專稿——3D打印：助推未來軍事新變革。

   看過電影《十二生肖》的觀眾大概都對里面用3D打印技術制造圓明園獸首贗品的場景記憶猶新。一張3D電腦圖紙，一臺3D打印機，幾分鐘就可以制造出一個完美復制的產品。

   3D打印技術又稱為“快速成型技術”或“增材制造技術”，誕生于上世紀80年代末，主要是以數字模型文件為基礎，通過材料疊層添加構造三維物體的變革性、數字化增材制造技術。與傳統制造業的“減材制造技術”相比，3D打印技術具有制造成本低、研制周期短、生產效率高等明顯優勢，已成為引領未來全球制造業發展趨勢的關鍵詞，廣泛應用于傳統制造業、航空航天、生物醫學、文物保護、食品行業、建筑設計、文化創意和配件飾品等領域。

  2012年，美《時代》周刊將3D打印產業列為“美國十大增長最快的工業”。英國《經濟學人》雜志則認為，3D打印技術將與數字化生產模式一同成為引發第三次工業革命的關鍵因素。2012年底，美國《外交政策》雜志網站刊登的題為《今日未來武器——2013年值得關注的五種武器》的文章中，3D打印武器排在榜首!

   可以設想，作為先進制造技術之一，3D打印技術所具有的數字化、智能化、個性化、定制化的核心理念，必將引發一場劃時代的軍事技術革命和作戰方式變革。當前，以美國、歐盟為代表的世界主要軍事強國已經嗅到了這股浪潮的氣息，紛紛制定標準、研發技術、推廣應用，以期在新一輪軍事變革中占據有利位置。在未來信息化戰爭中，3D打印技術的成熟應用，對推動軍隊建設和保障方式發展將產生積極而深遠的影響。

   武器裝備實現隨時、隨地、按需生產

  3D打印技術給武器裝備帶來的變化無疑是革命性的。它可直接用于戰場武器裝備的維護與保障。在未來信息化戰場上，技術保障人員可隨時利用攜帶的3D打印機，直接把損毀的武器裝備部件打印出來，裝配后可重新投入戰場。可以預見，未來不僅小型槍支、簡單物資可實現打印，軍艦、飛機、坦克等大型、復雜的武器裝備，甚至軍事基地等都可用3D打印機直接或間接“制造”出來。

   當前，它已開始在戰爭中小試牛刀。外媒報道稱，美國陸軍2011年就向阿富汗部署了3D打印移動實驗室，為士兵現場創建工具和其他設備。該實驗室能通過使用3D打印機和計算機數字控制設備將鋁、鋼材和塑料生產加工成所需零部件，從而實現在戰區內快速生產原型產品。美國陸軍計劃通過這種做法增強單兵作戰、戰區巡邏以及小型前線作戰基地的可持續能力。同時，美國陸軍也在加速3D打印技術實戰化部署，以提高戰時裝備保障能力，降低武器裝備造價成本，增強持續戰斗力。

   與武器裝備生產的傳統工藝模式不同，3D打印技術集概念設計、技術驗證與生產制造于一體，這必將極大縮小武器裝備從“概念”到“定形”的時間差，從而加快武器裝備的更新周期，實現隨時、隨地、按需生產。有媒體報道，殲-10戰斗機研發用了近10年時間，而運用3D打印技術后，我國在3年時間內就推出了艦載機殲-15，直接跨入第三代艦載戰斗機方陣。目前，3D打印技術已被全面應用于殲-20隱形戰斗機和殲-31第五代戰斗機的研發中。不容置疑，3D打印技術正在制造空軍發展的“中國速度”。

   而美國政府為重振制造業建立的15所3D打印技術研究院中，有2所歸國防部控制，專注于開發建造軍隊數字資料庫和新型金屬材料，用來簡化制造“復雜的武器系統”。

   實現后勤保障革命性變化

   未來信息化戰爭中，3D打印技術的重要價值還在于使得戰場保障方式發生革命性變化：將由以依托后方為主，變為以陣地“DIY”為主，即由作戰人員在戰地自助生產行動所需的后勤藥品、食品和物資等。據2012年4月美國國防部公布的《政府計劃》，美軍期望在非戰爭軍事行動中，通過3D打印技術現場制造出能夠滿足實際所需的食品、藥品和裝備，從而率先實現后勤保障的革命性變化。

   戰場“零傷亡”愈來愈成為世界各國軍隊追求的理想目標，其努力途徑之一就是及時有效的醫療救護，以提高傷員的生存概率。但受戰場時間、空間、環境等諸多不確定因素的制約，戰場應急救護往往難以實現效果最佳化。應用3D生物打印技術對受損關節、部位甚至器官進行小批量、數字化的定制，能夠最大限度地滿足不同傷員的醫療需求。目前，通過該技術打印的無生命修復形式已廣泛應用于醫療行業。可以想象，隨著3D打印技術與醫學影像建模、仿真技術的完美結合，以及生命物體在結構、材料和活性上的有機統一，3D打印骨植入物、活性軟骨、心臟瓣膜，甚至在人體內直接打印活性組織和人體器官，將成為挽救官兵生命的“諾亞方舟”。

   在惡劣的戰場環境、頻繁的作戰行動和有限的保障方式下，官兵的飲食問題難以做到科學、營養，在很大程度上不僅影響了官兵士氣，更削弱了戰斗力。利用裝配觸摸屏、內置記憶卡、智能數控系統、網絡連接設備的3D食品打印機，通過微型皮膚植入物科學系統地記錄每一名官兵在作戰行動中的心跳、體重、情緒、睡眠質量和燃燒卡路里等無線信號流，經過生物統計數據和精確數控，根據不同作戰人員每日不同的需求量和飲食喜好，為其量身“打印”營養成分比例合理的新鮮、健康食物，保障官兵在惡劣環境下的飲食更安全、更營養。

   后勤補給是戰場上最易遭受攻擊的薄弱環節。美軍認為，3D打印機與戰場網絡、無人駕駛運輸直升機或汽車相結合將徹底解決這一問題。無人駕駛運輸直升機或汽車能夠源源不斷地將物資原料前運至基地，在無線戰場網絡傳遞的三維設計圖指導下，3D打印機可以快速制造出需要的軍需物資，實現對庫存變化和戰場需求做出快速反應。美國陸軍正計劃通過這種做法增強單兵作戰、戰區巡邏以及小型前線作戰基地的可持續作戰能力。

   如虎添翼的太空“利器”

   隨著世界各國政治、經濟和軍事利益空間的不斷拓展，太空已上升至國家安全戰略的高度，成為爭相探索、開發的重要領域。與此同時，發展低成本、響應型太空任務也成為了各國面臨的嚴峻挑戰和現實課題。

   眾所周知，宇宙飛船內可謂是真正的“寸土寸金”，由于攜帶備用零件會增加飛船的體積和重量以及受到宇宙中失重環境的影響，一旦飛船內某個零部件出現故障，及時進行更換是十分困難的。而3D打印技術可以制造過去認為復雜而不經濟的產品，并大大減輕產品重量。與機器制造出的零件和產品相比，3D打印的產品更加精細輕盈，打印出來的產品重量要輕60%，而且沒有與其功能無關的剩余物。如果利用安裝在飛船中的3D打印機，宇航員們就只需攜帶金屬絲物料按需打印所需零部件，問題便可迎刃而解，既節省了空間又減輕了負載。2012年7月，美國“太空網”透露，美國宇航局和國防部正在測試新一代3D打印機，可以使宇宙飛船在繞地球飛行時制造設備零部件。

   同時，3D打印技術也為人類在月球上活動提供了可能。據英國《每日郵報》報道，2013年2月歐洲航天局宣布，計劃讓機器人攜帶3D打印機“空降”到月球上，利用3D打印技術將月球上的原始土壤轉變成建筑材料，建立首個人類基地，并有望在未來40年內投入使用。

   3D打印“熱”下的“冷思考”

   3D打印技術是對人類控制能力極限的挑戰和展示，其實質是制造業向智能化不斷演進的歷程。當前，我國制造業正面臨轉型升級挑戰，信息化和工業化的深度融合為這一進程提供了前所未有的機遇。

   受技術裝備、新型材料、設計軟件、質量安全、公共環境等制約和影響，盡管3D打印技術已成功地將傳統復雜的生產工藝簡單化，將材料領域的疑難問題程序化，但目前僅適用于少批量、小尺寸、高精度、造型復雜的零部件和元器件的加工制造，還難以代替傳統制造業大規模、大批量的加工制造優勢。

   尤其是在軍事領域，目前3D打印技術雖然可能生產出手槍、子彈等武器，但遠達不到實戰標準，它大部分情況下將被應用于武器裝備的概念設計、技術驗證等。只有將3D打印技術的個性化、復雜化、高難度的特點與傳統制造業的規模化、批量化、精細化相結合，與制造技術、信息技術、材料技術和生命科學技術相結合，才能不斷推動3D打印技術在軍事領域的創新發展。