充分发挥3D打印技术在联合作战中的装备保障能力

喻虎+张革稳

随着3D打印技术在人造卫星外部构造、火星探测器、空间站、飞机、航母上的武器和装置等关键军事领域的广泛运用，可以预见，不久的将来，3D打印技术将会对未来信息化条件下联合作战产生巨大影响。未来战争具有火力猛、战争进程快、持续时间短等特点，对火炮、坦克、飞机等武器装备毁伤能力特别强，维修保障要求特别高，要求在最短时间内恢复装备性能，否则将贻误战机，影响战争结局。对 此，将3D打印技术应用于装备保障全过程，对持续保持和增强部队战斗力至关重要。

目前装备维修保障面临的困难

一是保障成本高昂。我军武器种类繁多、新老装备并存，部分老式武器装备零配件已处于停产阶段，新式武器装备只有定点的生产厂家才有，日常维修保养存在配件难买、价格昂贵等现实困难，如果战争一旦打响，各类武器装备零配件将需要大量备份，这不仅给装备保障分队的携行、运行、保管带来了诸多不便，而且其保障成本也成倍增加，甚至有些武器装备在战争中损坏后可能没有与之匹配的零部件，这将直接制约整个武器装备性能的发挥，给未来联合作战带来难以估计的损失。

二是保障难度较大。信息化条件下的联合作战，涉及陆、海、空、火箭军等多个军种，在信息系统统一指挥下的体系结构复杂、技术含量高、故障排除难，分散的保障力量和单一的保障模式将难以奏效，任何一个体系节点、任何一件武器装备、任何一个作战单元一旦遭受打击和破坏，伴随保障很容易因缺乏相应的保障设备、器材、零部件而无法及时有效进行维修保养，在分秒必争的现代战争中，定点保障又难以适应快节奏的战场需要，保障分队要想圆满完成各类保障任务，将需要花费大量的人力、物力往返于战场前后方，使用现代先进技术进行保障迫在眉睫。

三是保障效率低下。我军目前的主战装备越来越先进，作战能力越来越强，但其构造、材料、性能等指标要求也越来越高，在现有的装备维修保障模式下，最高效的方式就是立足装备自身配套的设备和配件进行小修或者技术检查，用最短的时间完成维修保障任务，而有的装备一旦因受到火力打击可能损坏严重，仅完成故障排除就需要大量的时间，而后方保障基地所提供的维修配件，也需要一定时间才能送到指定维修点，无形之中延长了维修周期。在未来战争中，类似的装备损坏现象不计其数，累积起来将会耗费大量时间，战场整体保障效率将大大下降。

3D打印技术给装备保障带来的优势

一是保障成本降低。传统数控制造主要是“去除型”，即在原材料的基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法，去除多余部分，得到零部件，再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而3D打印则颠覆了这一传统观念，采取的是“增材制造”，直接根据计算机图形数据，通过一层层增加材料的方法造出任何形状的物体，大大降低了保障成本。某型客机的主风挡窗框，仅模具费就需1300万元，而使用3D打印技术，成本仅120万元。一旦广泛应用3D打印技术，在装备维修保障方面就可以节省大量的经费。

二是保障效率提高。在信息化条件下的联合作战中，面对航母、潜艇、军舰、飞机、装甲、火炮等多种作战装备，保障分队在携带零配件方面将面临前所未有的保障压力，存在运输难、查找难、保管难等问题，使用3D打印技术就能将这些问题迎刃而解，只需携带电脑、3D打印机和与之匹配的材料，就可随时启动携带的3D打印机，直接把所需要的部件一个个打印出来，装配起来，就能让武器装备重新投入战场，发挥作战功能，具有时间短、功能强、效率高等特点，这将大大提高保障分队的保障效率，促进未来信息化战争更快节奏的推进，为取得战争胜利奠定坚实基础。

三是保障能力增强。通过3D打印机打印出的零件和产品，比机器制造出的产品更加精细轻盈、韧度更强、抗压力更佳，更能满足高强度战争的需要。目前，很多国家的战斗机能够批量加速生产并试飞，很大程度上得益于钛合金3D打印的低成本、快速、便捷、抗压等优点，成功降低了飞机的整体重量，提高了战机的性能。据外媒报道，美国陆军已 在阿富汗部署了3D打印移动实验室，为士兵现场创建工具和其他设备；美国海军水下作战中心已经利用3D打印技术进行老旧零件与工程的维修，实现了增强装备保障能力的目标。

对3D打印技术在装备保障中应用的思考

一是军民融合，提高技术水平。许多大型武器装备部分零件是以3D打印技术制造而成的，这一技术具有周期短、成本低、省材料、无需锻造、无需模具等优势，是一项革命性技术，但因技术、人才、资金、材料等不足，它还不是一项颠覆性技术，很难替代传统的铸造、液压等技术，还不具备在装备保障中全面推广。因此，我们应进一步深化军民融合路子，与高校、科研院所及相关企业联合，建设3D打印产业联盟，建立常态化交流合作机制，走市场化运行道路，促进资源共享和互惠互利；建立产业协同创新机制，加强与国内外科研机构的合作交流，强化技术标准、专利及创新体系的建设，提升產业核心竞争力；开展前瞻性研究和技术联合攻关，破解技术发展中的各种难题，促进3D打印技术的不断发展成熟，为广泛应用于装备保障中打下基础。

二是实践探索，掌握关键技术。针对军事装备的特殊性，军工企业要立足部队列装的武器装备，建立完善材料研发平台，以聚合物材料、金属材料、陶瓷材料、钛合金等为重点，研发生产3D打印材料，培育拥有自主知识产权的材料生产技术，满足我军未来战场装备保障所需的3D打印材料；针对部队现有的高新尖端武器装备，建设核心部件和装备研发平台，开发高精度成型工艺核心部件，研发硬件控制技术与开放式数控系统、3D打印及后处理设备的集成技术，加快我军3D打印技术在信息领域的推广应用，确保关键核心部件和装备的集聚发展；针对信息化条件下武器装备种类多样、形状各异、性价比高等特点，建设3D建模研发平台，研发3D模型获取、3D建模技术与工程仿真、3D打印过程控制等关键技术，推动3D打印数字化建模系统产业化创新应用，抢占未来信息化战争中3D技术的制高点。

三是形成体系，强化竞争优势。目前，3D打印技术的行业规范和标准还没建立起来，具体的发展纲要或规划也尚未出台，市场成熟度不够，竞争力比较脆弱。尽管各地政府和军工企业对3D打印技术极为重视，竞相发展3D打印产业，以致相互攀比、分散发展，无法使3D打印产业形成聚力发展的态势，长此以往，3D打印产业有可能重蹈光伏产业无序发展、恶性竞争的覆辙。对此，国家和军队应积极把握这次军改契机，对产业发展进行顶层规划设计，形成一个良性循环体系，有需求、有市场、有生产、有研发，在使用中促进技术成熟，在技术发展中提升应用效果，在螺旋式发展中逐渐上升到一个高水平，具备与国外同行竞争的实力，推动我国由“制造大国”向“制造强国”转变，带动我军传统装备保障模式向新型装备保障模式转型升级，促进部队战斗力整体跃升，为实现“能打胜仗”的强军目标助力。