美国海军陆战队正在西太平洋地区演练利用3D打印技术现场制造突击艇和攻击无人机,以提升远征环境下的快速响应能力。在近期于夏威夷、日本和韩国举行的演习中,陆战队士兵与海军水面作战中心卡德洛克分部的工程师合作,演示了“大规模可损耗系统制造”(MASS)项目,该项目旨在利用可部署的制造设备和商用材料,快速生产低成本海上平台。
在6月22日至7月1日举行的“勇敢之盾”演习期间,来自第3陆战队后勤群第3维修营中级维修连的陆战队员,与卡德洛克分部的工程师共同建造了一艘7米长的泡沫突击艇。这艘艇完全在战区制造,并于6月29日在日本冲绳白滩海军设施进行了作战测试。测试中,该艇配备了一台300马力的水星舷外发动机和Fort Robotics开发的自主控制系统,成功完成了有人和无人操作,包括自主航点导航。
此次演示的重点并非展示单一船只,而是展示一种能够就近生产多种远征平台的制造流程。卡德洛克分部负责后勤和制造运营的机械工程师玛丽莎·斯特科表示:“船体的形状不是目标,我们要展示的是制造能力。”她强调,目标是对制造流程进行改造,使其能够生产海军陆战队、海军或其他军种所需的任何平台。
制造团队仅使用三台主要设备便完成了模块化船体的生产:一台计算机数控铣床、一台大幅面聚合物3D打印机以及一套喷涂泡沫和涂层系统。这些材料特意选用全球范围内易于获取的品种。斯特科说:“我们在后端完成设计工作,并将数字文件推送给最终用户,以便他们在需要的地方制造平台。”这种思路旨在减少远征行动中最大的后勤挑战之一——将大型昂贵系统跨越数千英里海洋运输的负担。工程师们设想,不再将完整平台运入战区,而是运送紧凑的制造设备和数字设计文件,让陆战队员使用当地材料现场制造装备。
卡德洛克团队此前制造的5米原型艇,耗时约16个工作小时,材料成本约1.1万美元,与传统方法相比,大幅降低了生产成本和制造时间。团队相信,一旦全面推广,使用12人团队,每4小时可制造一艘5米平台,每6小时可制造一艘7米平台。
此次演示是“对抗环境下弹性先进制造”(RAMFORCE)计划的一部分,该计划由美国国防部研究与工程副部长办公室主办,活动从6月1日持续至7月1日。陆战队员与卡德洛克分部、美国陆军装备发展司令部军械中心、橡树岭国家实验室制造示范设施、RGBSI航空航天与防务公司、nScrypt和Haas Automation等机构合作,评估先进制造技术如何使远征部队在需要地点维修、更换和生产关键装备。
泡沫突击艇演示也是RAMFORCE另一项实验的高潮,该实验测试了聚合物3D打印机在战术车辆和水上交通工具运输过程中能否继续生产零件,评估了多种商用打印机、打印材料和软件平台,以确定哪些组合能承受振动和环境条件。
尽管此次演示中遥控距离因遵守日本法规而有意限制,但未来应用可能利用卫星通信大幅扩展作战范围。MASS概念聚焦于快速生产能够支持后勤、侦察和其他作战任务的系统,而不依赖传统的采购周期。制造完成后,艇体涂覆聚脲保护涂层,再安装舷外发动机,既可常规操作,也可集成自主套件,在有人和无人模式间切换。
这一能力展示了美军在印太地区应对潜在冲突时,减少对漫长供应链依赖的尝试。通过就地制造,部队能更灵活地适应战场变化,同时降低成本和时间。不过,该技术仍处于演示阶段,其实际作战效能和规模化生产能力尚需进一步验证。