導(dǎo)讀：美國(guó)和俄羅斯此前都曾使用 3D 打印來(lái)提高他們?cè)谲娛骂I(lǐng)域的戰(zhàn)備狀態(tài)，但后者憑借增材制造升級(jí)的 MiG-31 在西方搶占了先機(jī)。使用3D打印技術(shù)延長(zhǎng)米格31的使用壽命，同時(shí)美國(guó)國(guó)防部(DoD)為專注于新型高超音速飛行技術(shù)研發(fā)的項(xiàng)目投入了大量資金，其中許多項(xiàng)目已經(jīng)被建議使用 3D 打印來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

俄羅斯對(duì)烏克蘭開(kāi)戰(zhàn)，在很短時(shí)間就拿下了主動(dòng)權(quán)。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)，早已換了方式，傳統(tǒng)的地面武裝力量在絕對(duì)的制空權(quán)下像極了裸奔，對(duì)制空權(quán)的爭(zhēng)奪是防御美國(guó)不受阻礙地使用其關(guān)鍵戰(zhàn)略武器——航空母艦的方式之一，其結(jié)果至關(guān)重要。

美國(guó)和俄羅斯此前都曾使用 3D 打印來(lái)提高軍事性能，但似乎是后者憑借增材制造升級(jí)的 MiG-31 噴氣式飛機(jī)在西方搶占了先機(jī)。 由UEC-Perm Motors和國(guó)有Rostec集團(tuán)的附屬公司 UEC-Star 實(shí)施的這項(xiàng)改進(jìn)據(jù)說(shuō)極大地提高了俄羅斯攔截高超音速飛機(jī)的能力。這些飛機(jī)還能夠發(fā)射被稱為“匕首”的 Kinzhal 高超音速導(dǎo)彈。

△俄羅斯空軍 Mikoyan-Gurevich MiG-31 戰(zhàn)斗機(jī)

3D打印用于延長(zhǎng) MiG-31 的服役壽命

盡管米格 MiG-31 早在 1975 年就由蘇聯(lián)的蘇聯(lián)空軍首次飛行，但它仍然是世界上最快的戰(zhàn)斗機(jī)之一。隨著俄羅斯宣布計(jì)劃在 2020 年將飛機(jī)的服役年限再延長(zhǎng)三分之一，退役的時(shí)間延期到2030 年，工程師們不得不尋找新的解決方案來(lái)應(yīng)對(duì)以上難題。

俄羅斯軍方設(shè)法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法是利用 UEC-Perm Motors 和 UEC-Star 的 3D 打印功能。據(jù)說(shuō)這些公司的工程師找到了米格 D-30F6 發(fā)動(dòng)機(jī)的 3D 打印部件，通過(guò)3D打印技術(shù)使其涅槃重生，并且利用3D打印機(jī)的“定制化”，相信他們可以打印出性能更優(yōu)異的發(fā)動(dòng)機(jī)。

俄羅斯航空航天大力開(kāi)發(fā)3D打印技術(shù)

雖然兩家公司都沒(méi)有很高的曝光度，但前者的專業(yè)領(lǐng)域是“飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的售后服務(wù)”，包括“延長(zhǎng)使用壽命操作”，而后者是Rostec 附屬公司(UEC) 的下屬。同樣，UEC 的網(wǎng)站沒(méi)有提及其服務(wù)背后任何有關(guān)技術(shù)的信息，但它與這家國(guó)有公司的密切聯(lián)系不難看出是俄羅斯延長(zhǎng) MiG-31 服役計(jì)劃的關(guān)鍵。就在去年，在國(guó)家支持的增材制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)成功測(cè)試后，Rostec 從俄羅斯工業(yè)和貿(mào)易部獲得了批量生產(chǎn) 3D 打印航空部件的許可證。

早在 2018 年，該公司還開(kāi)設(shè)了增材技術(shù)中心，撥款 4450 萬(wàn)美元將其擴(kuò)建為俄羅斯同類設(shè)施中最大的中心之一。Rostec 為其提供了一系列 3D 打印系統(tǒng)，其子公司Ruselectronics此前曾透露，它正在開(kāi)發(fā)一種航空航天 EBAM 3D打印系統(tǒng)，使其成為米格戰(zhàn)機(jī)升級(jí)的推動(dòng)者。

Rostec 去年獲準(zhǔn)進(jìn)入基于 3D 打印的飛機(jī)零件大規(guī)模生產(chǎn)。照片來(lái)自Alexander Utkin

俄羅斯新的空中火力來(lái)自3D打印技術(shù)

根據(jù)俄羅斯的說(shuō)法，通過(guò)3D改進(jìn)的 MiG-31 最高速度已經(jīng)突破了 3,400 公里/小時(shí)，這使它們成為運(yùn)載高超音速武器到地面高度的理想工具，在那里發(fā)射高超音速武器不受地面大氣的阻礙。再加上對(duì)其 MiG-31 進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)升級(jí)，俄羅斯軍方現(xiàn)在可能獲得了比以前更強(qiáng)大、射程更遠(yuǎn)的空襲力量。

Hyper-X 計(jì)劃的 X-43A 高超音速研究飛行器早在 2004 年就達(dá)到了 9.6 馬赫以上的速度。圖片來(lái)自美國(guó)宇航局

高超音速飛行器受到重視

美國(guó)國(guó)防部(DoD)為專注于新型高超音速飛行技術(shù)研發(fā)的項(xiàng)目投入了大量資金，其中許多項(xiàng)目已經(jīng)被建議使用 3D 打印來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

自2017年代頓發(fā)展聯(lián)盟（DDC）會(huì)議以來(lái)，代頓大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)提出先進(jìn)技術(shù)可用于制造無(wú)人“高超音速技術(shù)飛行器”，美國(guó)空軍繼續(xù)測(cè)試 HRL 實(shí)驗(yàn)室的3D 打印陶瓷高超音速飛行器，而NASA和DARPA也與Aerojet Rocketdyne一起進(jìn)行了高超音速飛行測(cè)試。

2021年年底，美國(guó)國(guó)防部繼續(xù)重申其對(duì)這一研究領(lǐng)域的承諾，向 18 個(gè)相關(guān)項(xiàng)目提供了另外 2550萬(wàn)美元的資金。不久之后，美國(guó)海軍水面戰(zhàn)中心達(dá)爾格倫分部也宣布了加倍開(kāi)發(fā)高超音速導(dǎo)彈的計(jì)劃，目的是利用 3D 打印開(kāi)發(fā)一個(gè)系統(tǒng)，使其成為該領(lǐng)域絕對(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者。

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