Солдаты будут печататься на трехмерном принтере

Армейские сухпайки будут печатать на 3-D принтере

В один прекрасный день трехмерный принтер, размещенный в базовом лагере, будет обеспечивать солдат специальным питанием, повышающим работоспособность, в соответствии с оперативной обстановкой или данными, полученными с датчиков, которые они носят на теле.

Не будет нужды в сложной логистической системе, упаковке, уйдёт в прошлое проблема испорченных при транспортировке продуктов, обычная в настоящее время.

В первую очередь, ученые могли бы, вероятно, создать богатую питательными веществами овсянку, или что-нибудь простое и универсальное, вроде плитки шоколада, прежде чем они научатся печатать гамбургеры и говяжьи стейки.

Специально для военных

Цель состоит в повышении физических и интеллектуальных возможностей военнослужащих с помощью сбалансированного питания.

С трехмерным принтером, в случае, если солдат не получает достаточного количества протеина, углеводов или жира, он мог бы питаться специальной пищевой смесью с повышенным содержанием Омега-3 жирных кислот, противовоспалительных веществ, дополнительной дозой клетчатки или пониженным содержанием соли.

«Если кто-то испытывает недостаток определенных витаминов или минералов, или мог бы повысить свою работоспособность с помощью оптимального рациона, мы внесли бы необходимые поправки», – говорит Олексик.

Легче вещмешок,  меньше отходов

Среди потенциальных преимуществ, по мнению специалиста, возможность сделать амуницию военнослужащих легче за счет уменьшения веса пищи и упаковки. Принтер не будет вырезать объект из пластика, он создаст его сразу в полном соответствии с разработкой – этот метод может быть применен и для изготовления пищи.

Когда это станет реальностью

Исследователям предстоит ответить на ряд серьезных вопросов: снижает ли принтер питательные свойства пищи или, возможно, изменяет ее химический состав? Как содержать принтер в должном санитарно-гигиеническом состоянии? Можно ли ускорить работу принтера? С целью начать в 2015 или 2016 налоговом году работу по созданию первого прототипа трехмерного пищевого принтера организован специальный прикладной исследовательский проект. Армейская группа ученых должна продемонстрировать готовый прототип в 2018 или 2019 году.

Захотят ли солдаты это есть?

Самым сложным является создание комплексной, с длительными сроками хранения, пищи, которая понравится военнослужащим в отдаленных гарнизонах.

Для приготовления пиццы, например, принтер мог бы иметь специальную форсунку, печатающую соус, тесто или сыр. Ученые планируют проверить свой напечатанный рацион питания на отдельных военных подразделениях.

«Все должно быть «опробовано воином» и «одобрено воином», прежде чем внедрять это в повседневную практику», – говорит Олексик.

Источник: https://grimnir74.livejournal.com/3490374.html

Гранатомет “напечатали” на 3D-принтере. Что дальше?

Жизнь меняется с поразительной быстротой. Касается это буквально всего. Но особенно это заметно в области таких современных технологий, как 3D-печать.

Пока еще мы не замечаем ее особого влияния, но очень скоро 3D-принтеры изменят абсолютно всё, включая и… военное дело. Конструкторы и инженеры делают пока что еще только первые шаги в этой области, но и они весьма впечатляющи.

О том, что будет в перспективе на основе того, что уже есть сейчас, и пойдет наш рассказ.

Пластмассовый пистолет, “распечатанный” студентом

Пару лет назад мировые СМИ обошло сообщение: американский студент распечатал на 3D-принтере стреляющий пистолет. То есть пистолет, практически целиком изготовленный из пластмассы.

Затем поступили сообщения о том, что по той же технологии удалось сделать и армейскую винтовку М16, причем металлических деталей в ней буквально раз, два и обчелся! Но опять-таки все эти образцы были изготовлены из пластмассы, а значит, высокой прочностью не отличались, потому что даже самый высокопрочный пластик — это все-таки не металл.

Обратите внимание

Но вскоре из металла был распечатан стандартный “Кольт 1911 А1”. Правда, отдельные его детали пришлось дорабатывать (прежде всего шлифовать) вручную. Да и себестоимость образца оказалась очень большой, на уровне 2000 долларов, что во много раз превосходит стоимость образца, изготовленного обычным способом. Но это лишь первые шаги.

Итак, сегодня мы уже знаем, что убийственное оружие из пластмассы сегодня, благодаря технологии 3D, может сделать даже студент. Это, во-первых. А во-вторых — оружие по этой технологии можно делать уже не только из пластмассы, но и из металла.

“Печатный гранатомет”

И вот уже новое сообщение о том, что в Научно-исследовательском центре вооружений армии США были проведены испытания ручного гранатомета, а также гранат к нему, детали для которых были изготовлены в технологии 3D-печати. Проект такого вот “напечатанного гранатомета” имеет название RAMBO (Rapid Additively Manufactured Ballistics Ordnance — баллистическое оружие быстрого изготовления с применением аддитивных технологий).

За основу конструкции были взяты известный 40-миллиметровый ручной гранатомет M203 A1 и также учебная граната M781. А вот боевые гранаты пока к нему делать запрещено.

Для того чтобы напечатать гранатомет и гранаты к нему, было использовано сразу несколько технологических процессов трехмерной печати. Прежде всего это прямое металлическое лазерное спекание (лазер слой за слоем сплавляет исходный металлический порошок в одну единую деталь), печать из пластмассы и отливка пластмассовых деталей в восковые формы.

Самое главное, что удалось “напечатать” из алюминия, — ствол гранатомета вместе с нарезами. Из него же сделали и ствольную коробку. Такие детали, как спусковой крючок, затем ударник, курок и ряд других частей гранатомета, были “напечатаны” из стального сплава марки 4340. Ну а рукоять к нему, а также приклад и прицел были изготовлены из пластика.

Получается, что в этом гранатомете традиционным способом были сделаны только пружины, крепежные шпильки и винты.

И ствол, и ствольную коробку после печати пришлось дополнительно обработать, чтобы убрать с поверхности шероховатости, а затем анодировать для придания им большей жесткости.

В общей сложности на весь процесс изготовления этого гранатомета ушло 70 часов, потребовавшихся на собственно печать, и еще пять часов понадобилось на анодирование и окончательную механическую обработку.

Себестоимость оружия оказалась на уровне немногим больше ста долларов, из которых чуть меньше ста долларов — стоимость металлических порошков для послойного спекания.

Важно

А теперь стоит сравнить стоимость новинки и стоимость стандартного подствольного гранатомета M203 A1, который, если его делать традиционными способом, стоит 1,1 тысячи долларов. Ну а дополнительная опциональная рукоятка к нему вместе с прикладом будет стоить еще примерно 150 долларов.

То есть можно говорить, что наконец-то 3D-печать по своей стоимости сравнялась и даже превзошла традиционные технологии производства.

Хитрые материалы, хитрые технологии

Правда кое-что все-таки пошло не так, как задумывалось. Например, не удалось один к одному напечатать корпус гранаты M781, поскольку в оригинале он делается из цинка. Столь необычный на первый взгляд материал был выбран из-за своих характеристик.

Так, он достаточно мягкий, чтобы хорошо входить в нарезы канала ствола в момент выстрела и этим самым раскручивать вылетающую из ствола гранату для повышения точности стрельбы, и в то же время прочность цинка достаточно велика, чтобы при выстреле корпус гранаты не разрушался.

Однако оказалось, что из цинка детали в 3D напечатать невозможно, так как цинк во время нагрева очень легко окисляется. Сделали корпус гранаты из металлического порошка (вроде бы чего уж лучше), а для врезания его в нарезы использовали пластмассовую рубашку, которой сталь покрыли снаружи.

Однако оказалось, что при выстреле пластмасса обдирается и стальная граната повреждает ствол. Пришлось делать корпус гранаты из такого металла, как алюминий. И вроде бы всё оказалось хорошо.

Корпус гранаты своими ведущими поясками хорошо врезался в нарезы ствола, но… из-за меньшего веса сама граната получилась легче стальной, а значит, приобрела большую дальность стрельбы. Опять-таки вроде бы этому нужно радоваться, ведь всегда было так: чем на большее расстояние стреляет оружие, тем лучше.

Но в данном случае оказалось, что при увеличении дальности полета такой гранаты стандартный прицел у гранатомета использоваться не может, поскольку на нее… просто не рассчитан!

Таким образом, единственными деталями в гранате, которые с помощью технологий трехмерной печати не изготавливались, оказались гильза, капсюль и метательный пороховой заряд. Причина — существующий сегодня в США запрет на применение взрывчатых веществ в составе изделий, которые изготовлены в технологии 3D.

“Непрочные вещи покупают чаще”

Тем не менее, не за горами такое время, когда изготовление оружия для солдат будет налажено… непосредственно на поле боя! То есть оружейных заводов, где будут производиться автоматы, пулеметы, пистолеты и гранатометы как таковых не будет.

Будут подвижные цеха, монтируемые, ну скажем, на борту десантных кораблей-доков или внутри мощных гусеничных транспортеров с бронированным корпусом, которые и будут выпускать всё нужное вооружение по запросу. То есть каждый образец того или иного вооружения будет иметь строго определенный срок годности, после которого будет заменяться на новый.

Доставка нового вооружения на позиции будет осуществляться с помощью дронов. Ну а оружие, отслужившее свой срок, будет утилизироваться, то есть собираться и отправляться на переработку.

Совет

Сейчас такой процесс просто трудно себе представить, однако если его запустить, его эффективность покончит с оружием прошлого навсегда. “Непрочные вещи покупают чаще” — вот универсальный торговый принцип, и в данном случае он как нельзя кстати.

При таком производстве вооружения нет смысла его складировать и накапливать в мирное время, да и со склада его никто не украдет. Упрощаются логистика и снабжение, поскольку военным заводам будет нужен практически один лишь пластиковый и металлический порошок, ну и некоторые мелкие комплектующие в виде тех же шурупов.

Автоматы для длинноруких и короткоруких

Различные виды стрелкового оружия можно будет очень легко адаптировать под конкретные требования, географический район и даже сезон, то есть выпускать оружие белого цвета, окрашенное пятнистым камуфляжем для джунглей или для пустыни.

Продавать такое оружие террористам будет невыгодно, поскольку оно… одноразовое и довольно-таки быстро будет выходить из строя. А вот заменить его можно будет далеко не всегда.

Наличие в нем встроенных чипов (а встроить их в устройства, распечатанные на 3D-принтере легче легкого) позволит легко отслеживать, откуда оно появилось, и пресекать подобного рода бизнес.

Интересно и то, что каждый образец можно будет распечатывать под конкретного солдата, что значительно повысит эффективность.

Не нужны будут подгоняемые под антропометрические размеры бойцов приклады: каждый автомат будет иметь номер, соответствующий до доли миллиметра параметрам того или иного солдата, да еще применительно к его летней, осенней или зимней униформе! А дроны доставят оружие именно тем, для кого оно изготовлено.

3D-принтеры: какие возможности открывает трёхмерная печать?

Источник: https://www.pravda.ru/eureka/1327278-granatomet/

Принтер к бою, капитан

Активно развивающаяся технология трехмерной печати, которая пока находится на начальном этапе, должна поменять все наши представления о системе снабжения, морского базирования и даже о военно-морской стратегии. Однако это вынуждает нас также тщательно и напряженно обдумать все возникающие в этой связи угрозы и недостатки.

Читайте также:  Испанский робот может испытывать 14 эмоций

По словам специалиста из Массачусетского технологического института Нила Гершенфельда (Neil Gershenfeld), 3-D печать является революционным направлением, поскольку она позволяет создавать из предметов данные, а данные превращать обратно в предметы. Для ВМС это означает переход от физических запасов материальных средств и имущества к цифровым.

Вместо реальных запчастей на борту военного корабля можно установить 3-D принтеры и создать запас емкостей с различными ингредиентами в порошкообразном состоянии, после чего можно будет просто загружать файлы с чертежами для печати необходимых предметов.

Разумеется, на борту современных кораблей и подводных лодок не будет изготавливаться все необходимое, хотя возникает соблазн подумать о том, для чего можно было бы приспособить освободившееся пространство. Современные принтеры в основном могут печатать лишь детали из одного материала, и отклонение от размеров и параметров это тоже большая проблема.

Однако разработка устройств, способных создавать элементы из различных материалов, идет полным ходом, а технология быстро продвигается вперед.

Возможно, уже в ближайшем будущем появится обширная мировая производственная сеть, в рамках которой морякам и морским пехотинцам останется лишь отправлять сообщение по электронной почте с отсканированным изображением или чертежом необходимой им запчасти, которая затем будет печататься на ближайшем сертифицированном принтере.

Если мыслить шире, некоторые корабли командования морских перевозок ВМС можно было бы превратить в плавучие заводы, которые будут выполнять поступающие от кораблей боевой группы заказы на печать. Заказать в печати можно будет далеко не только простейшие детали.

Обратите внимание

Силами нескольких университетских лабораторий и как минимум одного военного подрядчика был изготовлен беспилотный летательный аппарат, все элементы которого, за исключением двигателя и электронного оборудования были напечатаны на принтере.

В лаборатории Технологического университета Виргинии, которая в пятницу начала работу по печати, к воскресенью уже был готов беспилотник, который можно сложить и хранить  в рюкзаке. А в Университете Саутгемптона разработчики создали беспилотный летательный аппарат, фюзеляж которого был скопирован с британских бомбардировщиков Vickers времен Второй мировой войны.

Самолеты Vickers были необычайно прочными, но крайне затратными в производстве. Однако для 3-D печати этот фактор не имеет практически никакого значения. И наконец, в Университете Виргинии был напечатан беспилотный летательный аппарат, управляемый при помощи относительно недорогого телефона с системой Android. Камера телефона использовалась для аэрофотосъемки.

Достигающий максимальной скорости 80 км/час аппарат разбился в ходе первого же испытательного полета. Но студенты вернулись в лабораторию и просто напечатали новый нос конусовидной формы. Такой возможности позавидовал бы любой механик из летной эскадрильи.

Конечной целью является создание беспилотника, который сможет взлетать в воздух сразу из принтера после печати всех его элементов, включая двигатель и электронное оборудование.

Возможность  печатать на кораблях, передовых оперативных базах или в процессе ликвидации последствий стихийных бедствий легко заменяемые беспилотники, которые можно использовать в качестве систем наведения или средств наблюдения, стала бы огромным подспорьем для моряков и морских пехотинцев.

Как насчет печати боеприпасов? Один мой коллега из Атлантического совета (Atlantic Council) раньше был начальником завода по производству боеприпасов в Рэдфорде, где производится значительный объем нитроцеллюлозы и взрывчатых веществ для нужд вооруженных сил.

Мы завели разговор о печати боеприпасов, и он пояснил, что напечатать гильзы можно без особого труда, однако вся эта идея будет бесполезной до тех пор, пока мы не сможем печатать боезаряд. Тогда мы пригласили сотрудников лаборатории 3-D печати из Технологического университета Виргинии на завод в Рэдфорде.

Важно

Исследователи из этого университета считают данную идею достойной изучения и даже полагают, что с использованием 3-D печати можно изготовить боезаряд с такой геометрией, которая позволит обеспечить более высокую интенсивность и скорость выгорания взрывчатого вещества.

Все понимают, что боеприпасы используются в таких больших количествах, что при помощи 3-D печати вряд ли удастся удовлетворить все потребности.

Но что если печатать боеприпасы в ограниченном количестве для восполнения запасов, или изготавливать их на заказ под какие-то особые задачи? Если говорить о более приземленных планах, 3-D печать, которую также иногда называют послойной печатью, позволяет по-новому взглянуть на строительство убежищ и других сооружений на плацдарме высадки  десанта или на передовой оперативной базе.

В Университете Южной Калифорнии разработали печатную головку, которая перемещается по направляющим и набирает специальную цементную смесь из емкости или грузовика. Такой принтер может создать помещение площадью 230 квадратных метров с нишами для окон и дверей примерно за 20 часов. Выполненные при помощи принтера бетонные стены по прочности в три раза превосходят традиционные конструкции.

Специалисты из Университета Южной Калифорнии и некоторые другие эксперты продемонстрировали способность принтера создавать предметы из материалов, взятых из окружающей среды. Одна группа таких исследователей использовала работающий от солнечной энергии 3-D принтер для печати объектов из стекла в пустыне Сахара. В качестве сырья для печати они применили имеющийся вокруг песок.

Исследователи из Университета Южной Калифорнии на деньги НАСА и при помощи синтетического суррогата лунного грунта продемонстрировали, что трехмерные конструкции можно печатать прямо на Луне.

Это наводит на мысль: а нельзя ли морякам воспользоваться минералами из окружающего их океана для создания деталей таких конструкций? Проектирование органических объектовНа нашей родной планете трехмерная печать может коренным образом поменять имеющуюся систему медицинской помощи морякам и морским пехотинцам. В Национальном военно-медицинском центре им.

Уолтера Рида, что в городе Бетесда, штат Мэриленд, в центре 3-D печати медицинского назначения уже проводится сканирование ампутированных и поврежденных конечностей и органов солдат, чтобы печатать индивидуальные протезы и создавать изображения черепов для печати титановых пластин, которые бы идеально подходили на первой же примерке.

Эта работа показывает, что для 3-D печати индивидуально создаваемого объекта не нужно в принципе никаких изменений в технологии.А как насчет замены кожных тканей и органов? Трехмерная печать значительно продвинулась и в области регенеративной медицины. Живые клетки используют вместо порошкообразного пластика и металлов.

В Сан-Диего работает компания Organovo, первый коммерческий производитель аппаратов для биопечати, которому удалось воссоздать легочные, сердечные, хрящевые и костные ткани. Там  использовали биопечать живых тканей с собственной капиллярной системой. В этом процессе можно использовать клетки самого пациента, что исключает риск отторжения органа при пересадке.

Сегодня главными клиентами Organovo являются фармацевтические компании типа Pfizer, использующие напечатанные ткани для проведения «испытаний на людях», не подвергая никого риску. Когда-нибудь в Organovo надеются напечатать целый орган или хотя бы что-то, что частично позволит восстановить работоспособность нерабочего органа.

Совет

У меня в связи с этим возник вопрос: почему нельзя создать специальный орган, который работал бы лучше, чем оригинал? Внедрение медицинских инноваций через биопечать является одним из направлений, к которому проявляют интерес военные. Другим таким направлением является печать кожных и костных имплантов, которые бы не отторгались и меньше травмировали пациента. Такие разработки были бы полезны в плане оказания медицинской помощи на месте, когда транспортировка пациента представляется невозможной или несет угрозу его жизни. Их можно было бы также применять для изучения последствий применения биотеррористических препаратов и веществ, раздражающих слизистую оболочку легких и кожу. Более того, их можно было бы использовать  для создания технологии печати лекарств и вакцин. Представьте себе, как центры контроля и предотвращения заболеваний будут рассылать нам по электронной почте чертежи вакцины, способной защитить от надвигающейся пандемии или возможной биологической атаки. Итак, пока в ВМС печатают запчасти, беспилотники, укрытия, протезы и, возможно, даже некоторые боеприпасы, чем занимаются на камбузе? «Нам нужно избавиться от той нелепости, что мы растим целую курицу, чтобы потом съесть лишь ее грудку или крыло. Мы добьемся этого путем отдельного выращивания таких частей в подходящей среде», – говорил Уинстон Черчилль в 1932 году. Сегодня над этим работает компания Modern Meadow, являющаяся филиалом Organovo и базирующаяся в исследовательском центре НАСА имени Эймса. Компания частично финансируется Министерством сельского хозяйства, а частично — Национальным научным фондом. Технология  заключается в извлечении мышечных клеток коровы или свиньи, их размножении и внедрении в картриджи, где они затем используются как биочернила. Принтер печатает клетки, создающие мясо, у которого есть вкус, форма, и которое можно готовить. Научный соучредитель компании, который является также отцом ее генерального директора, организовал видеоконференцию, в процессе которой он приготовил и съел небольшой кусок свинины, созданный компанией. Все условия, необходимые для осуществления этого процесса, имеются на борту авианосца или подводной лодки. От вас требуется лишь добавить в принтер «чернила», в роли которых в данном случае выступают пакеты с порошком. Напечатанная еда может и не очень аппетитная, но она позволит сократить цепочку снабжения ВМС, снизить угрозы безопасности, финансовые затраты и потребление электроэнергии.


Препятствия и опасности

А какие препятствия лежат на пути к полной ликвидации глобальных систем снабжения? Давайте рассмотрим простейший пример: запчасти. Прежде чем приделать что-нибудь в самолете или на подводной лодке, мы должны убедиться в надежности этого элемента. Для некоторых целей напечатанные запчасти прекрасно подходят.

Компания Boeing использует 22 тысячи напечатанных деталей на уже введенных в эксплуатацию самолетах. У компании Lockheed имеются напечатанные запчасти для F-35, который пока не летает. Однако все это — несущественные запчасти, не являющиеся структурными компонентами.

Сейчас изготавливаемые методом трехмерной печати детали существенно отличаются друг от друга. На это влияет качество принтера и сырья, а также условия, в которых эти запчасти создаются. Необходимы стандарты. В ноябре Национальный институт стандартов и технологий провел первую конференцию с целью выработки таких стандартов.

Кроме того, ВМС не выкупили права на интеллектуальную собственность ни по одной из деталей с середины 1980-х годов. Для печати деталей к существующим системам необходимо будет покупать чертежи, причем скорее всего, за большие деньги (хотя их можно было бы отсканировать, но это вызвало бы новые вопросы правового характера).

Наконец, имеется еще проблема требований Конгресса, которыми предписывается, что мы должны покупать определенное количество деталей у разных компаний. Можно предположить, что в Конгрессе начнутся обмороки и припадки, когда военные станут объединять предприятия в своих регионах по той причине, что теперь два завода смогут выполнить работу четырнадцати.

Однако не сомневайтесь, эта технология станет основой нашего производственного процесса. Достаточно взглянуть на то, как быстро это дело осваивают американские компании. Генеральный директор General Electric Джеффри Иммелт (Jeffrey Immelt) заявил, что 3-D печать «заслуживает моих стараний, времени и денег».

Читайте также:  Volvo построила «магнитную» дорогу для автомобилей-роботов

Заявление, сделанное представителем компании, славящейся мощным стремлением к эффективности, является крайне важным. Они не стали бы этим заниматься, если бы печать не снижала издержки производства.

Обратите внимание

В конечном итоге, для эффективного превращения многообещающей 3-D печати в реальность от министерства ВМС потребуется всеобъемлющая стратегия трехмерного печатного производства. В случае выработки такой стратегии будет сделан важнейший шаг на пути  создания технологии, которая отвечала бы запросам ВМС и двигала их в нужном для нас направлении.

Обратная сторона

Недостатки 3-D печати найти нетрудно. О них все более активно пишет пресса. Ключевым фактором, вызывающим опасения, является возможная демократизация производства. Опасение вызывает не то, какие вещи можно будет создавать, а то, что создавать их сможет кто угодно.

То, что ранее требовало наличия технических знаний и значительных навыков, теперь можно будет сделать простым нажатием кнопки. Недавно в Washintgon Post появилась статья о попытке компании Defence Distributed полностью напечатать на принтере ствольную коробку автоматической винтовки.

Однако в таких историях по большому счету упускается из виду то обстоятельство, что  эти детали проще достать традиционными способами. Возьмите ту же ствольную коробку автоматической винтовки: ее чертежи доступны, и ее можно легко изготовить в любой мастерской, где есть станок с числовым программным управлением.

Во многих статьях также говорится о возможном злонамеренном использовании напечатанных беспилотных летательных аппаратов. Однако никто не говорит о том, что аппараты с гораздо более продвинутой системой дистанционного управления свободно продаются в ближайшем магазине досуга. Существующая технология все равно создает много проблем.

При наличии цифрового чертежа любой человек, у которого есть соответствующий принтер, может изготовить по этому чертежу деталь. Таким образом, это представляет угрозу не только для корпоративной интеллектуальной собственности, но и для национальной безопасности. Американские компании и государственные органы лишились документов и данных на множество терабайт.

Что произойдет, если украденный файл будет содержать не просто проектные характеристики сверхсекретного оружия, но и цифровые инструкции, которые предельно упростят его производство? Представьте себе другой вариант возможной угрозы: при помощи компактного цифрового сканера-томографа можно будет просветить контейнеры и упаковки, изучить внутреннее устройство оружия, а затем автоматически создать его цифровой чертеж для последующей печати. Можно пойти еще дальше. Если противник может украсть ваши запатентованные файлы, что помешает ему взломать вашу систему и изменить эти файлы? Внезапно напечатанные вами беспилотные летательные аппараты начнут таинственным образом падать на взлете. Или может отказать ваша почка, созданная при помощи биопечати. Или испытанная вами и проверенная на безопасность вакцина окажется не такой уж надежной и эффективной. Способность трехмерной печати сочетать различные материалы порождает возможность создания самодельных взрывных устройств нового поколения. Представьте себе пожарный гидрант, который выглядит и  работает как гидрант, пока в один момент детонатор не приведет в действие заложенную внутрь взрывчатку.

Заключение

Даже сейчас, когда 3-D печать находится на начальном этапе своего развития, несложно понять, насколько серьезно она может укрепить потенциал наших ВМС.

Важно

Потенциал, повышающий автономность флота и дающий возможность производить такие изделия, которые позволят нам выполнять оперативные и боевые задачи максимально долго, окажет огромное влияние на всю стратегию ВМС. А ведь ВМС больше, чем любой другой вид вооруженных сил, выиграют от этих нововведений.

Не зря и в НАСА тоже серьезно заинтересовались этим направлением. Подобно  морякам и морским пехотинцам, астронавты работают далеко от своих баз, имеют крайне ограниченное пространство для хранения запасов и очень сильно зависят от  весьма ненадежной, уязвимой и временами очень затратной системы обеспечения и снабжения.

А что если бы экипаж «Аполлона-13» мог  просто напечатать нужную деталь?

Капитан третьего ранга Майкл Лленза является старшим научным сотрудником Центра международной безопасности им. Брента Скоукрофта (Brent Scowcroft Center on International Security) при Атлантическом совете.

В качестве пилота морской авиации он принимал участие в операциях «Иракская свобода» и «Несокрушимая свобода», пять раз побывав в зоне боевых действий. На его счету более 160 боевых вылетов. Он также служил в аппарате министра обороны по делам резервистов и по вопросам международной безопасности.

*В оригинале заголовок звучит как “Print when you are ready, Gridley” (Печатайте, когда будете готовы, Гридли). Чарльз Гридли – знаменитый офицер американских ВМС. В 1898-м году во время битвы в Манильской бухте адмирал Дьюи дал Гридли знаменитую команду: “Стреляйте, когда будете готовы, Гридли”.  Тем самым он увековечил имя капитана – прим. ред.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Tweet

Агрегатор новостей 24СМИ

Источник: https://inosmi.ru/world/20130531/209542217.html

3D печать как часть военно-промышленного комплекса

В 2013 году Коди Уилсон совершил революцию в 3D печати, выложив в сеть 3D модель «Liberator» – огнестрельный пистолет, который можно быстро напечатать на FDM-принтере.

Пластиковое оружие стало стремительно набирать популярность, а новости о нем приобрели вирусный характер. Появление аналогов не заставило себя ждать. Вскоре власти США, а затем и других государств, запретили печать самодельного оружия.

О том, как развивалась технология последующие годы, читайте в статье.

Принтер для печати пистолетов и винтовок

Коди Уилсон не отчаялся и зарегистрировал компанию Defense Distributed, которая специализируется на оружии и оборудовании для его производства методом объемной печати.

Предприятие получило лицензию, после чего представило публике уникальный 3D принтер Ghost Gunner с программным обеспечением для изготовления ствольных коробок винтовки AR-15.

Модификация Ghost Gunner 2 умеет работать с рамками полуавтоматических пистолетов Glock 19 и M1911.

Американское законодательство обязывает владельцев оружия поставить его на учет, причем в базу вносится серийный номер рамки, в то время как другие детали находятся в свободном товарообращении и могут заменяться.

Благодаря Defense Distributed и её станкам, каждый желающий может в домашних условиях без специальной подготовки легально собрать огнестрел, а вот его регистрация остается на совести покупателей.

Стоимость устройства со схемами печати оружия – $1675.

3D-печатный пистолет с металлическими направляющими

Впрочем, пример с «Liberator» показал, что десктопные аппараты для послойного наплавления могут успешно применяться для создания самодельных образцов оружия. Пистолет «Songbird» – лучшее тому доказательство. Почти все детали напечатаны на принтере, ствол извлекается, а саму конструкцию можно приспособить под стрельбу патронами разных калибров. Вот что получилось у разработчика:

«Певунья» напечатана из ABS-пластика. Чтобы сделать ствол прочным и снизить вероятность разрыва, билдер предлагает использовать нейлон.

В такой комплектации пистолет произвел почти 200 выстрелов девятимиллиметровым патроном, после чего повело ствол. Установка металлических направляющих позволила произвести отстрел патронов калибра .38 и .357 Magnum.

Пистолет выпустил с десяток патронов, при этом ствол выдержал нагрузку, но корпус треснул.

В теории, установив металлическую рамку, «Songbird» можно зарегистрировать. Кроме того, наличие металла делает огнестрел видимым для металлоискателей, чего требуют власти. С другой стороны, никто не мешает пользователю проигнорировать требования.

Пластиковый револьвер

WashBear – еще одна вариация на тему «Каким должно быть пластиковое оружие». Модель гуляет по сети. Устройство состоит из двух частей и нескольких мелких деталей, которые собираются воедино с помощью металлических болтов.

Корпус, барабан и ствол делают из PLA. Запас прочности материала ограничен, но его хватает для того чтобы произвести несколько летальных выстрелов.

3D печатный глушитель

Компания DD Wave производит металлические глушители для огнестрельного нарезного оружия.

В отличие от приборов, сделанных классическим способом, цилиндр с камерами для отвода пороховых газов печатают цельным.

По замыслу изобретателей, единая деталь будет проще в обслуживании, надежней и дешевле. Цена – $1100. Применяется проверенная технология селективного лазерного спекания металлического порошка.

Оперативное восполнение запасов взрывчатки

В армии дела с 3D печатью оружия обстоят лучше. Армейцы быстро поняли, что 3D принтер – устройство, без которого не обойтись во время затяжных боев на изолированной местности. ВПК США усердно работает над совершенствованием технологии аддитивного производства взрывчатки. Морпехи получили первую партию образцов для тестирования в полевых условиях:

Для изготовления взрывчатки требуется менее суток. Корпус гранат и мин изготавливается из прочных полимеров, которые выдерживают механические повреждения и безопасны в транспортировке.

Совет

Но стоит снабдить пластиковый контейнер детонатором, как он превращается в оружие массового поражения.

Военные надеются, что в скором времени в распоряжении частей появятся передвижные печатные станции для оперативного восполнения боекомплекта и ремонта поврежденных деталей.

Гранатомет для солдат

Попутно ведутся работы над гранатометом калибра 40-мм RAMBO. Оружие сделано по технологии прямого лазерного спекания, с использованием 3D принтера по металлу. В его конструкции лишь две детали сделаны с помощью ЧПУ – пружины и болты.

Инженерам удалось добиться существенной экономии в затратах труда и материалов, что сделало напечатанный гранатомет предельно дешевым.

Во время испытаний «Рэмбо» поразил все цели, разброс снарядов составил пять процентов, что является нормальным.

Примечательно, что напечатанный гранатомет не получил повреждений после серии выстрелов, проявив себя как штампованное оружие. В перспективе, солдаты смогут прямо во время боевых действий создавать дополнительные образцы оружия, печатать комплектующие и оперативно устранять повреждения. Чтобы создать RAMBO с нуля понадобится несколько часов. Вероятно, в будущем это значение сократится.

Подлодка для спецназа

Напечатать субмарину за четыре недели – заказ ВМС США, который наглядно показывает заинтересованность армии в аддитивных технологиях. Проект реализован инженерами Лаборатории прорывных технологий Кардрока и Военно-морской исследовательской лаборатории. Подлодка напечатана по чертежам реально существующего девятиметрового судна, которое используется «морскими котиками».

Для работы использовалась печатная машина Big Area Additive Manufacturing. Прототип изготовили из шести составных частей, напечатанных из углеродного волокна.

Процесс занял около четырех недель: три на печать, одна на моделирование. Стоит подчеркнуть, что производство подводной лодки традиционным способом заняло бы 3-5 месяцев.

Обратите внимание

При этом стоимость спецплавсредства составила бы $600-800 тысяч, вместо затраченных 80.

Прототип не будет включен в состав ВМФ США, но станет основой для создания доработанной боевой версии в 2019 году. NAVSEA наградила команду специалистов и признала, что объемная печать нужна современной «военной машине».

Казармы для солдат

Чтобы закрепиться на поле боя, солдаты возводят бараки, дзоты и заградительные сооружения.

В боевых условиях сделать это крайне затруднительно, но армейская лаборатория США вместе с NASA разработали полевую систему ACES – мобильные комплексы 3D печати. Установки позволят быстро напечатать армейские постройки.

Полевой принтер работает с широким перечнем материалов, включая строительный бетон, что дает возможность приспособить его к использованию доступных материалов.

Систему назвали B-Hut. В тестовом режиме она напечатала комплекс площадью 50 квадратных метров. Испытания показали, что армейский строительный билдер позволяет обходиться без рабочих и возводит бараки в несколько раз быстрее, чем обычная техника. Кроме того, сооружения намного прочнее, чем простые фанерные конструкции.

Читайте также:  Инновационная технология: дрон против проблемы обезлесения планеты

Передвижная 3D строительная лаборатория

Идея снабдить армию мобильными 3D-печатными комплексами получила своё продолжение. Изобретение под названием Expeditionary Lab Mobile (ELM) укомплектовано принтерами для трехмерной печати. В комплект входит ПО для быстрой разработки и печати инструментов, запчастей для оружия, спецсредств. Можно прямо на месте дисклокации напечатать партию необходимых приспособлений.

Солдаты уже опробовали изобретение в реальных условиях. В частности, оперативно напечатали предохранители для штатных фонариков, которые произвольно включались и могли выдать бойца в самый неподходящий момент.

Также инженеры в полевых условиях напечатали переходники для миноискателей, которые поставлялись с завода с серьезным дефектом – быстро разряжались.

Устройство позволило подключить аккумуляторные батареи с увеличенной энергоемкостью и продлить работу приборов.

Печать ракет для космических кораблей

Relativity Space разработал шестиметровый принтер для трехмерной печати, способный сделать баки для ракеты за несколько дней, а сам носитель – за месяц. Стоимость ракеты должна составить 10 миллионов долларов – это в десять раз дешевле, чем себестоимость её производства классическим методом. Компания рассчитывает изготовить первый опытный тридцатиметровый образец до 2021 года.

Источник: https://make-3d.ru/articles/3d-pechat-kak-chast-voenno-promyshlennogo-kompleksa/

Трехмерная печать становится всё более практичной

Хирурги армейского медицинского центра имени Вальтера Рида, лечащего американских солдат, раненных в Ираке, привыкли к трудным операциям. Но некоторые операции должны быть более осторожными, чем другие.

Возьмём например пациента, нуждающегося в удалении костной опухоли находящейся позади колена. Такое образование расположено очень опасно – рядом нерв и соединение артерий — и не оставляет докторам места для ошибки.

Хирург-ортопед теперь в состоянии попробовать операцию, используя модель колена, что поможет ему избежать поражения нерва или артерии во время реальной операции.

Важно

Изюминка в том, что модель производится не гипсовой отливкой, а печатью на принтере.

Технический персонал сначала использует программное обеспечение, чтобы преобразовать результаты спирального сканирования (срез КТ) в компьютеризированную трехмерную модель, которую и посылают в принтер.

Там, машина наносит ультратонкие слои порошка на поверхность, один слой за другим, пока полностью не произведёт трехмерную модель. Порошок скрепляется специальной связующей жидкостью, которая наносится во время печати.

“С двухмерными изображениями иногда трудно визуализировать полный объём пораженной области или состояние пациента, – рассказывает Пётр Лиакурас (Peter Liacouras), старший медицинский инженер этого медицинского центра. – Теперь доктора испытывают дежавю во время таких операций, они чувствуют, что уже где-то это видели”.

Хотя трехмерная печать и существовует с начала 1990-ых годов, её качество резко улучшилось в последние годы, а цены начали снижаться только сейчас. В медицинском центре имени Вальтера Рида используется принтер «ZPrinter 450», фирмы «Z Corp.», который продается в розницу приблизительно за 39 900$.

Однако уже сегодня менее дорогие модели начали пробиваться на этот сегмент рынка. Например, эта же фирма продает модель начального уровня, «ZPrinter 310», меньше чем за 20 000$. Фирма «3D Systems» разрабатывает сейчас принтер ценой менее чем за 10 000$ и надеется выпустить первые экземпляры уже в этом декабре.

А в течение следующих шести месяцев компания «Desktop Factory» планирует выпустить трехмерный принтер за 4 995$.

“На данный момент, когда цена трехмерных принтеров резко снизилась, почти любое предприятие может позволить себе купить такой принтер, и, как результат, компании используют их все чаще и чаще”, – рассказывает Пит Базильере (Pete Basiliere), руководитель научно-технических работ консалтинговой фирмы Gartner. По оценке Базильере, в результате такого снижения цен к 2011 году на рынке будет продано 300 000 трехмерных принтеров. Для сравнения в 2007 году было продано всего 3 651 трехмерный принтер.

Более доступный

Падение цен сделает трехмерную печать доступной малому бизнесу, такому как например «Sweet Onion Creations» – фирма создающая масштабные архитектурные модели состоит всего из четырёх человек,.

Соучредители Ли и Джейк  Кук (Lee и Jake Cook) купили принтер «ZPrinter 310», который на тот момент стоил 26 000$, так как он был более доступным по цене и производил меньше брака, чем изделия конкурентов.

С этим принтером они смогли создавать модели за время в шесть раз меньшее и ценой в три раза меньше, чем при создании трехмерной модели вручную. Джейк Кук признает, что это – новая технология и поэтому не идеальна. “Существуют проблемы с ней, – считает он. – Точность могла быть лучше”.

Совет

Теперь Кук уже положил глаз на будуший дешевый принтер фирмы «Desktop Factory» (стоимость менее 5 000$). Идея такой дешевой машины принадлежит Биллу Гроссу (Bill Gross), основателю технического инкубатора Idealab.

После того, как этот технический проект созрел, Гросс работал с многими вновь созданными компаниями, которые для создания опытных образцов робототехнических компонентов и солнечных зеркал использовали трехмерную печать.

“Фирма платила 50 000$ за принтер и каждый раз, печать, например, детали робота, обходилась ей в несколько сотен долларов”, – рассказывает президент компании «Desktop Factory» Кати Льюис (Cathy Lewis).

Изумленный таким расходом, Гросс попросил инженеров подумать над тем, а нельзя ли сделать менее дорогостоящие трехмерные принтеры. К 2004 году, он сформировал эту компанию.

Льюис надеется, что недорогой трехмерный принтер будет использоваться в дизайнерских фирмах, архитектурных фирмах, средних школах, колледжах и даже дома.

“Сейчас трехмерные принтеры находятся за запертыми дверьми в больших отделах», – рассказывает она.

Как вариант, в некоторых случаях, проектировщики могут использовать принтеры «Desktop Factory» на ранних стадиях проекта, а для законченной модели использовать более дорогие машины.

Протезирование

Армейский медицинский центр имени Вальтера Рида использует свой трехмерный принтер, чтобы также помочь другим медицинским учреждениям, включая национальный военно-морской медицинский центр в города Бетесда, Мэриленд, специализирующийся на реконструктивной хирургии, включающей лицевое протезирование, такое как новые носы или уши.

В прошлом на лицо пациента накладывали гипс, чтобы сделать маску. Теперь, доктора могут использовать устройство сканирования, по существу трехмерную камеру, наряду с программным обеспечением, которое создает карту лица человека с предполагаемыми протезами.

Трехмерный принтер потом может распечатать маску, которую хирурги будут использовать как пособие во время реконструктивной операции.

Маловероятно, что дешевый принтер разрабатываемый «Desktop Factory» будет работать быстро. Однако, в ближайшие годы трехмерная печать может стать настолько передовой и повседневной, что фактически каждая семья сможет использовать её. “В будущем вы сможете распечатать биоматериал дома, например специально спроектированную повязку для порезавшегося сына или дочери”, – предсказывает Люис.

По материалам BusinessWeek

———

В мире технологий, процесс печати не занимает много времени. Созданы различные принтеры. Расходным материалом выступают картриджи, которые можно приобрести на сайте http://kartmaster.ru/. Здесь представлены картриджи для принтеров и МФУ по низким ценам.

Источник: https://infuture.ru/article/1252

В печать!

ТАНКИ БУДУЩЕГО БУДУТ ПРОИЗВОДИТЬСЯ ПРЯМО НА ПОЛЕ БОЯ

В конце июня стало известно, что в России освоили технологию печати имплантатов, которые можно вживлять людям, потерявшим конечности. Искусственные органы распечатывают на 3D-принтере, исходным материалом служит специальный металлический порошок.

В настоящее время приступили к клиническим испытаниям новых имплантатов. Сначала их вживили животным, теперь эксперименты проводят на девяти добровольцах.

Корреспондент «Совершенно секретно» выяснял, как 3D-печать завоевывает мир и какие перспективы у этой технологии в оборонной сфере.

Обратите внимание

Наибольшее распространение 3D-печать на сегодняшний день получила именно в медицине.

В феврале этого года ученые из The Feinstein Institute for Medical Research использовали 3D-принтер MakerBot Replicator 2X для печати человеческого хряща, который должен был заменить поврежденный участок трахеи. Остальные методы лечения пациента оказались неэффективными, поэтому было решено попробовать нестандартное решение.

Для синтезирования «заплатки» использовали экспериментальный способ 3D-печати. Для этого разработали специальную платформу, на которую культивировались живые клетки для создания имплантата. Команда ученых модифицировала принтер. В результате был изготовлен каркас из полимолочной кислоты, биополимера, используемого в хирургических имплантатах.

Смесь из здоровых клеток хряща и коллагена приняла форму трахеи, которую имплантировали пациенту. Ученые утверждают, что эксперимент прошел удачно, более того, клетки, которые были созданы в процессе печати, продолжают расти в теле человека.

КИТАЙЦЫ С ПОМОЩЬЮ ПРИНТЕРОВ СТРОЯТ ДОМА ЗА ОДИН ДЕНЬ

Сегодня 3D-печать также используется в медицине для создания костей, включая позвонки, лопатки, тазобедренные кости, части черепа. Наиболее продвинутые клиники уже используют трехмерные модели своих пациентов, чтобы во время операции иметь возможность изготовить подходящий орган. Очевидно, что такая технология просто необходима в военной медицине, но здесь успехи пока локальные.

Сообщается, что национальный военно-медицинский центр Walter Reed применяет 3D-печать в протезировании зубов. Однако у специалистов центра недавно появилась идея сканировать каждого солдата перед отправкой в район боевых действий, чтобы впоследствии в случае ранения была возможность распечатать идеально подходящий протез.

Последние несколько лет стали переломными в 3D-печати, постоянно создаются новые материалы, появляются самые неожиданные сферы приложения этой технологии. Тысячи ученых и инженеров в лабораториях всего мира работают в данной сфере, и их достижения действительно заслуживают внимания. Одну из самых необычных идей представили китайцы.

В промышленном парке в китайской провинции Цзянсу открылась выставка жилых домов, созданных с помощью 3D-принтера. Самое масштабное здание – высотой в пять этажей. Дома создаются с помощью принтера, позволяющего изготавливать объекты высотой 6,4 метра, шириной 9,75 метра и 152,4 метра длиной.

Важно

В качестве материала для печати используется смесь вторичных строительных отходов, стекла, стали и цемента. Первые подобные объекты созданы в марте 2014 года компанией Shanghai WinSun Decoration Design Engineering Co. С помощью гигантского принтера она изготовила десять одинаковых зданий из бетона.

Несмотря на высокую стоимость, компания получила уже сотни заказов на «напечатание» домов. Главное преимущество данного метода строительства в том, что один такой дом делается за сутки. В перспективе это приведет к тому, стройплощадки станут менее шумными, более чистыми и экологичными. Китайские военные параллельно рассматривают эту технологию для строительства фортификационных сооружений.

Военные Поднебесной активно осваивают технологии 3D-печати. Например, с помощью трехмерной печати готовят тактические макеты местности. Это расширяет возможности визуализации местности для военного планирования, топографического анализа, действий аварийно-спасательных служб.

Сообщается, что 3D-принтер позволяет делать модель быстро и недорого: всего за 8 часов распечатывается топографическая 3D-карта формата А4 с точностью изображения местности до 0,1 миллиметра. При этом изготовление такого макета традиционными методами занимает несколько недель.

ШАНХАЙСКАЯ СТРОИТЕЛЬНАЯ КОМПАНИЯ WINSUN DECORATION DESIGN ENGINEERING CO. ПОСТРОИЛА НЕБОЛЬШУЮ ДЕРЕВНЮ В ПОДНЕБЕСНОЙ МЕНЕЕ ЧЕМ ЗА ОДИН ДЕНЬ

Источник: https://www.sovsekretno.ru/articles/id/4894

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector