2016 жылдың тамыз айының басында АҚШ Әскери-теңіз күштері Osprey MV-22 тілтроторын сәтті сынақтан өткізді. Бұл ұшақтың өзі ерекше емес. Қос роторлы көлік американдық теңіз флотында ұзақ уақыт қызмет етті (ол 1980-ші жылдардың екінші жартысында пайдалануға берілді), бірақ тарихта бірінші рет маңызды бөлшектер тілтроторға орнатылды (ұшу қауіпсіздігі) тікелей оларға байланысты), олар 3D баспа принтері болды.
Тестілеу үшін АҚШ әскері қозғалтқышты титротордың қанатына титаннан бекітуге арналған кронштейнді басып шығарды. Бұл кезде бөлшектің ықтимал деформациясын тіркеуге арналған кронштейнге деформация өлшегіші орнатылды. Osprey MV-22 титроторының екі қозғалтқышының әрқайсысы қанатқа осындай төрт жақшаның көмегімен бекітілген. Сонымен қатар, 2016 жылы 1 тамызда болған тильтротордың бірінші сынақ ұшуы кезінде оған 3D принтерде басылған бір ғана кронштейн орнатылды. Бұрын хабарланғандай, үш өлшемді басып шығару әдісімен басылған настела бекіткіштері де тілтроторға орнатылған.
Тильтроторға басылған бөлшектерді әзірлеуді Нью-Джерсидегі McGuire-Dix-Lakehurst бірлескен базасында орналасқан АҚШ Әскери-теңіз күштерінің авиациялық жауынгерлік операциялар орталығы жүргізді. Osprey MV-22 ұшақтары басылған бөлшектермен АҚШ-тың әскери-теңіз флоты Патксент өзенінің базасында өткізілді, оны сынақтар әскерилер сәтті деп таныды. Америкалық әскерилер үш өлшемді басып шығаруды кеңінен енгізу арқасында болашақта технология конвертерлерге қосалқы бөлшектерді тез әрі салыстырмалы түрде арзан шығаруға мүмкіндік алады деп есептейді. Бұл жағдайда қажетті мәліметтерді тікелей кемелерге басып шығаруға болады. Бұдан басқа, борттық қондырғылар мен жүйелердің жұмысын жақсарту үшін басып шығарылған бөліктерді өзгертуге болады.
Титан баспа мотор кронштейні
Бірнеше жыл бұрын АҚШ әскері 3D басып шығару технологиясына қызығушылық танытты, бірақ соңғы уақытқа дейін 3D принтерлерінің функционалдығы өте күрделі бөлшектерді жасау үшін үнемі қолданылатындай кең емес еді. Тильтротордың бөлшектері қосымша 3D принтер көмегімен жасалған. Бөлік біртіндеп қабаттармен жасалады. Титан шаңының әрбір үш қабаты лазермен байланысады, бұл процесс қажетті пішінді алу үшін қажет болғанша қайталанады. Аяқтағаннан кейін артық бөліктен кесіледі; нәтижесінде алынған элемент пайдалануға толық дайын. Сынақтар сәтті аяқталғаннан кейін, американдық әскер мұнымен тоқтамайды, олар титротордың тағы 6 маңызды құрылымдық элементтерін салады, олардың жартысы титан, ал екіншісі болат болады.
3D басып шығару Ресейде және бүкіл әлемде
Бірнеше жыл бұрын АҚШ пен Ресейде принтердің өндіріс түрі сәтті енгізілгеніне қарамастан, әскери техниканың элементтерін жасау аяқталуда және сынақтан өтуде. Біріншіден, бұл барлық әскери өнімдерге, ең алдымен, сенімділік пен беріктікке қатысты өте жоғары талаптарға байланысты. Алайда, американдықтар бұл салада ілгерілеуде жалғыз емес. Екінші жыл қатарынан ресейлік дизайнерлер 3D басып шығару технологиясын қолдана отырып, әзірленген автомат пен тапаншаның бөлшектерін шығаруда. Жаңа технологиялар сурет салу уақытын үнемдейді. Мұндай бөлшектерді ағынға енгізу далада, жөндеу батальондарында тез ауыстыруды қамтамасыз етеді, өйткені зауыттан сол танктер немесе ұшқышсыз ұшу аппараттары үшін қосалқы бөлшектерді күтудің қажеті болмайды.
Су асты қайықтары үшін әскери 3D принтерлер салмағы бойынша алтынға тең болады, өйткені автономды қашықтықта навигация кезінде сүңгуір қайықтардың бөлшектерін ауыстыруы сүңгуір қайыққа сарқылмайтын ресурс береді. Ұқсас жағдай кемелердің ұзақ саяхатқа шығуы мен мұзжарғыштарда байқалады. Бұл кемелердің көпшілігі жақын арада дрондар алады, олар ақырында жөндеуді немесе толық ауыстыруды қажет етеді. Егер кемеде қосалқы бөлшектерді жылдам басып шығаруға мүмкіндік беретін 3D принтері пайда болса, онда бірнеше сағаттан кейін жабдықты қайтадан пайдалануға болады. Операциялардың өтпелі кезеңі мен әскери қимылдар театрының жоғары қозғалғыштығы жағдайында жекелеген бөлшектерді, тораптар мен механизмдерді жергілікті жерде жинау тірек бөлімшелерінің жоғары тиімділігін сақтауға мүмкіндік береді.
Оспри МВ-22
АҚШ әскері конверттелетін ұшақтарды ұшырып жатқанда, ресейлік Armata танктері Уралвагонзаводта өнеркәсіптік принтерді екінші жыл қолданады. Оның көмегімен бронетехниканың бөлшектері, сонымен қатар азаматтық бұйымдар шығарылады. Бірақ әзірге мұндай бөлшектер тек прототиптер үшін қолданылады, мысалы, олар Armata танкісін жасауда және оның сынақтарында қолданылды. Калашников концернінде, сондай -ақ ЦНИИТОХМАШ -та ресейлік әскерилердің тапсырысы бойынша дизайнерлер 3D принтерлер көмегімен металдан және полимерлі фишкалардан қару -жарақтың әр түрлі бөліктерін жасайды. Шипунов атындағы Тула аспаптар конструкторлық бюросы, өндірілген қарудың бай ассортиментімен танымал: әйгілі КПБ: тапаншадан жоғары дәлдіктегі зымырандарға дейін, олардан қалыспайды. Мысалы, AK74M және APS арнайы күштерін алмастыруға арналған перспективалы тапанша мен ADS автоматы принтерде басылған беріктігі жоғары пластикалық бөлшектерден жиналған. Кейбір әскери өнімдер үшін CPB қалыптарды жасай алды, қазіргі уақытта өнімдерді сериялық жинақтау әзірленуде.
Әлемде жаңа қару -жарақ байқалатын жағдайда, қарудың жаңа түрлерін шығару уақыты маңызды бола бастайды. Мысалы, бронетехникада тек модель құру және оны сызбадан прототипке көшіру процесі әдетте бір -екі жылға созылады. Сүңгуір қайықтарды әзірлеу кезінде бұл мерзім 2 есе ұзағырақ болады. «3D басып шығару технологиясы уақытты бірнеше есеге қысқартады», - дейді әскери -теңіз флотының сарапшысы Алексей Кондратьев. - Дизайнерлер компьютерде 3D моделін жобалау кезінде сызбаларға уақытты үнемдей алады және бірден қажетті бөлшектің прототипін жасай алады. Көбінесе бөлшектер жүргізілген сынақтарды ескере отырып қайта өңделеді. Бұл жағдайда бөлшектің орнына торапты босатуға және барлық механикалық сипаттамаларды, бөлшектердің бір -бірімен әрекеттесуін тексеруге болады. Ақыр соңында, прототиптеу уақыты дизайнерлерге бірінші дайын үлгінің тестілеу кезеңіне ену уақытын қысқартуға мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта жаңа буын ядролық сүңгуір қайық жасау үшін шамамен 15-20 жыл қажет: құрастырудан нобайдан соңғы бұрандаға дейін. Өнеркәсіптік үш өлшемді полиграфияның әрі қарай дамуымен және осылайша бөлшектердің жаппай өндірісінің іске қосылуымен уақыт аралығын кемінде 1,5-2 есе қысқартуға болады ».
Сарапшылардың айтуынша, қазіргі заманғы технологиялар 3D принтерлерде титан бөлшектерін жаппай өндіруден бір -екі жылға алшақ.2020 жылдың соңына қарай әскери-өнеркәсіптік кешен кәсіпорындарындағы әскери өкілдер 3D басып шығару технологиясын қолдана отырып 30-50% жиналатын жабдықты қабылдайды деп сеніммен айтуға болады. Сонымен қатар, ғалымдар үшін ең үлкен маңызы-3D принтерде керамикалық бөлшектерді жасау, олар жоғары беріктігімен, жеңілдігімен және жылудан қорғайтын қасиеттерімен ерекшеленеді. Бұл материал ғарыш және авиация өнеркәсібінде өте кең қолданылады, бірақ оны одан да үлкен көлемде қолдануға болады. Мысалы, 3D -принтерде керамикалық қозғалтқышты құру гиперзонды ұшақтарды жасау көкжиегін ашады. Мұндай қозғалтқышы бар жолаушылар ұшағы бірнеше сағат ішінде Владивостоктан Берлинге ұшып кете алады.
Сондай -ақ, американдық ғалымдар арнайы 3D принтерлерде басып шығару үшін шайыр формуласын ойлап тапқаны хабарланды. Бұл формуланың мәні одан алынатын материалдардың жоғары беріктігінде. Мысалы, мұндай материал Цельсий бойынша 1700 градустан асатын сыни температураға төтеп бере алады, бұл көптеген заманауи материалдардың кедергісінен он есе жоғары. Стефани Томпкинс, алдыңғы қатарлы қорғаныс зерттеулері жөніндегі ғылыми директоры, 3D принтерлермен жасалған жаңа материалдар бұрын -соңды болмаған сипаттамалар мен қасиеттердің бірегей комбинациясына ие болады деп есептейді. Жаңа технологияның арқасында Томпкинс біз жеңіл әрі үлкен берік бөлшекті шығара алатынымызды айтады. Ғалымдардың пайымдауынша, керамикалық бөлшектерді 3D -принтерде өндіру ғылыми серпіліс береді, оның ішінде азаматтық өнімдерді өндіру.
Бірінші ресейлік 3D спутнигі
Қазіргі уақытта 3D басып шығару технологиясы бөлшектерді ғарыш станцияларының бортында сәтті шығаруда. Бірақ отандық сарапшылар одан әріге баруға шешім қабылдады, олар бірден 3D принтерді қолдана отырып микроспутник құруға шешім қабылдады. Energia зымыран -ғарыш корпорациясы корпусын, кронштейнін және басқа да бірқатар бөліктерін 3D басып шығарған жер серігін жасады. Бұл ретте маңызды нақтылау - микроспутникті Энергия инженерлері Томск политехникалық университетінің (ТПУ) студенттерімен бірге жасаған. Бірінші принтерлік спутник «Томск-ТПУ-120» толық атауын алды (2016 жылдың мамырында аталып өткен университеттің 120 жылдық мерейтойына арналған 120 саны). Ол 2016 жылдың көктемінде Progress MS-02 ғарыш кемесімен бірге ғарышқа сәтті ұшырылды, спутник ХҒС-қа жеткізілді, содан кейін ғарышқа ұшырылды. Бұл қондырғы - әлемдегі бірінші және жалғыз 3D серігі.
TPU студенттері жасаған спутник наноспутниктер класына жатады (CubSat). Оның өлшемдері 300x100x100 мм. Бұл спутник 3D басып шығарылған корпусы бар әлемдегі бірінші ғарыш аппараты болды. Болашақта бұл технология шағын спутниктерді құрудағы нағыз серпіліске айналуы мүмкін, сонымен қатар олардың қолданылуын қолжетімді және кеңінен тарата алады. Ғарыш кемесінің дизайны ТПУ «Заманауи өндіріс технологиялары» ғылыми -білім беру орталығында жасалды. Спутник жасалған материалдарды Томск политехникалық университеті мен Ресей ғылым академиясының Сібір бөлімінің беріктік физикасы мен материалтану институтының ғалымдары жасаған. Спутниктің негізгі мақсаты ғарыш материалтануының жаңа технологияларын сынау болды; бұл ресейлік ғалымдарға Томск университеті мен оның серіктестерінің бірнеше әзірлемелерін сынауға көмектеседі.
Университеттің баспасөз қызметі хабарлағандай, Томск-ТПУ-120 наноспутнигін ұшыруды ХҒС-тан ғарышқа шығу кезінде жүргізу жоспарланған болатын. Спутник-бұл өте жинақы, бірақ сонымен бірге батареялармен, күн батареяларымен, борттық радиоаппаратурамен және басқа құрылғылармен жабдықталған толыққанды ғарыш аппараты. Бірақ оның басты ерекшелігі оның корпусы 3D басып шығарылды.
Наноспутниктің әр түрлі датчиктері борттағы, батареялар мен тақталардағы температураны және электронды компоненттердің параметрлерін жазады. Содан кейін бұл ақпараттың барлығы Жерге онлайн түрде жіберіледі. Осы ақпаратқа сүйене отырып, ресейлік ғалымдар спутниктік материалдардың жағдайын талдай алады және оларды болашақта ғарыш аппараттарын жасау мен құруда қолдана ма, жоқ па, соны шеше алады. Айта кету керек, шағын ғарыш аппараттарының дамуының маңызды аспектісі сонымен қатар өндіріс үшін жаңа кадрлар дайындау болып табылады. Бүгінде Томск политехникалық университетінің студенттері мен оқытушылары өз қолдарымен шағын ғарыш аппараттарының барлық түрлерінің конструкцияларын әзірлейді, жасайды және жетілдіреді, сонымен бірге жоғары сапалы іргелі біліммен қатар қажетті практикалық дағдыларды алады. Міне, осы білім ордасының түлектерін болашақта бірегей мамандар етеді.
Ресейлік ғалымдар мен сала өкілдерінің болашақ жоспарларына университет спутниктерінің топтамасын құру кіреді. «Бүгін біз студенттерді ғарышпен байланысты барлық нәрсені зерттеуге ынталандыру қажеттілігі туралы айтып отырмыз - бұл энергия, материалдар, жаңа буын қозғалтқыштарын жасау және т. Біз елде ғарышқа деген қызығушылық біршама азайғанын, бірақ оны қайта жандандыруға болатынын бұрын талқылаған болатынбыз. Ол үшін оқушының орындықтарынан емес, мектептен бастау керек. Осылайша, біз CubeSat - кішігірім жер серіктерінің дамуы мен өндірісінің жолына шықтық », - деп Томск политехникалық институтының баспасөз қызметі осы жоғары оқу орнының ректоры Питер Чубикке сілтеме жасай отырып хабарлайды.
