В начале августа ВМС США провели успешные испытания военного конвертоплана Osprey MV-22. Сама по себе модель двухвинтового палубного вертолета давно стоит на вооружении флота, но стыковочные детали машины впервые были собраны не на заводе, а на 3D-принтере. Несмотря на то что принтерный вид производства успешно был реализован в России и США несколько лет назад, создание военных элементов находится в процессе доработки. Прежде всего это связано с высокими требованиями к военным изделиям по прочности и надежности. Тем не менее успеха добились не только американцы. Российские военные конструкторы второй год производят 3D-принтерные детали для разрабатываемых пистолетов и автоматов. Новая технология позволяет экономить время на чертежах. А постановка деталей на поток позволит быстро проводить замену в ремонтных батальонах, так как отпадет необходимость ждать поступления заводских запчастей для тех же танков или беспилотников.
Отпечатанный на принтере космический спутник. Фото: Томский политехнический университет
Для подводников военные принтеры будут на вес золота, ведь при автономном дальнем плавании замена деталей своими силами даст субмарине неисчерпаемый ресурс. Схожая ситуация и у кораблей дальнего плавания, ледоколов. Большинство из них будет оснащено в ближайшее время беспилотниками, которые требуют ремонта и полной замены. Теперь достаточно включить принтер, и через несколько часов техника готова идти в бой. В условиях высокой мобильности театра военных действий и скоротечности операций локальная сборка деталей позволяет сохранить эффективность войск обеспечения.
Пока американцы запускают свои вертолеты, российские производители "Арматы" уже второй год используют промышленный принтер на "Уралвагонзаводе" для выпуска деталей для бронетехники и гражданской продукции. Пока детали используются для прототипов, например, при создании танка "Армата" и его испытаний. В концерне "Калашников" и "ЦНИИТОЧМАШ" по заказу военных конструкторских бюро делают различные части стрелкового оружия из полимерной и металлической крошки на 3D-принтере. Не отстает и тульское Конструкторское бюро приборостроения имени Шипунова (КПБ), известное широким арсеналом вооружения от пистолетов до бронетехники. Так, перспективный пистолет и автомат АДС, который заменит в спецназе АК74М и АПС, собирается из высокопрочного пластика, произведенного принтером. Под ряд военных изделий в КПБ уже создана пресс-форма и прорабатывается серийная сборка.
В условиях новой гонки вооружений крайне важны сроки выпуска нового оружия. Например, в бронетехнике только процесс создания макета и перенос с чертежей на прототип занимает год-два. При разработке подлодок этот срок в два раза больше. "Технология принтирования позволит сократить сроки в разы до нескольких месяцев, - говорит эксперт по военно-морскому флоту Алексей Кондратьев. - Конструкторы смогут при проектировании на компьютере 3D-модели сэкономить время на чертежах и сразу изготовить прототип детали. Зачастую детали переделываются с учетом испытаний и в процессе доработки. При этом можно изготовить сборку вместо детали и проверить механические характеристики, взаимодействие частей между собой. В итоге сроки создания прототипа позволят сократить общий срок выхода первого образца на испытания. Сегодня для создания атомной подлодки нового поколения требуется 15-20 лет от эскиза до последнего винта. При развитии промышленных 3D-принтеров и выходе на серийное принтированное производство сроки могут быть сокращены минимум в 1,5-2 раза".
По оценкам экспертов, современные технологии находятся в одном-двух годах от создания на принтерах титановых деталей. Можно с уверенностью сказать, что до конца 2020 г. военные представители на оборонных предприятиях будут принимать технику, собранную на 30-50% с помощью 3D-принтеров.
Наиболее важным для ученых остается создание на принтере керамических деталей, отличающихся прочностью, теплозащитой и легкостью. Этот материал популярен в авиационной и космической отрасли, но пока используются в малом количестве. Например, создание на принтере керамического двигателя самолета откроет горизонты для гиперзвуковых самолетов. С таким двигателем самолет сможет долетать из Владивостока до Берлина за пару часов.
Американские ученые изобрели формулу смолы для печати в принтерах. Ценность формулы состоит в высокой прочности получаемых материалов. Например, такой материал может выдерживать критические температуры выше 1700 градусов Цельсия, что выше в десять раз устойчивости современных материалов. По оценкам директора научного управления в передовых оборонных исследованиях Стефани Томпкинс, новые материалы на 3D-принтерах будут обладать уникальными свойствами и сочетаниями, ранее не применявшимися. По ее словам, "мы можем получить прочную с маленькой массой и огромными размерами деталь". Ученые считают, что создание деталей из керамики на принте означает научный прорыв, в том числе в гражданской продукции.
Сегодня уже успешно производятся детали на космических станциях космонавтами. А российские специалисты не стали мелочиться созданием деталей для вертолетов, а решили сразу создать на принтере микроспутник. Ракетно-космическая корпорация "Энергия" разработала спутник, кронштейн, корпус и ряд деталей которого распечатаны на 3D-принтере. Но самое важное состоит в том, что спутник создали не инженеры "Энергии", а студенты Томского политехнического университета. Первый принтерный спутник "Томск-ТПУ-120" был запущен весной с космическим кораблем "Прогресс МС-02", доставлен на МКС и выведен в космос. Он является первым и единственным в мире 3D-спутником.