Mapema Agosti 2016, Jeshi la Wanamaji la Merika lilifanikiwa kujaribu tiltrotor ya Osprey MV-22. Ndege yenyewe sio ya kawaida. Gari la mapacha-rotor imekuwa ikifanya kazi na Jeshi la Wanamaji la Amerika kwa muda mrefu (iliwekwa katika nusu ya pili ya miaka ya 1980), lakini kwa mara ya kwanza katika historia, sehemu muhimu ziliwekwa kwenye tiltrotor (usalama wa ndege inategemea moja kwa moja), ambazo zilichapishwa 3D.
Kwa upimaji, jeshi la Merika lilichapisha bracket ya kuambatanisha injini kwa bawa la tiltrotor kutoka kwa titani kwa kutumia safu ya laser ya safu-kwa-safu. Wakati huo huo, upimaji wa mzigo uliwekwa kwenye bracket yenyewe, iliyoundwa iliyoundwa kusajili deformation inayowezekana ya sehemu hiyo. Kila moja ya injini mbili za tiltrotor ya Osprey MV-22 imeshikamana na bawa kwa kutumia mabano manne kama hayo. Wakati huo huo, wakati wa ndege ya kwanza ya majaribio ya tiltrotor, ambayo ilifanyika mnamo Agosti 1, 2016, bracket moja tu, iliyochapishwa kwenye printa ya 3D, ilikuwa imewekwa juu yake. Hapo awali iliripotiwa kuwa milima ya nacelle iliyochapishwa na njia ya uchapishaji wa pande tatu pia imewekwa kwenye tiltrotor.
Utengenezaji wa sehemu zilizochapishwa kwa tiltrotor ulifanywa na Kituo cha Operesheni cha Anga za Jeshi la Anga la Merika kilichoko katika Kituo cha Pamoja cha McGuire-Dix-Lakehurst huko New Jersey. Uchunguzi wa ndege wa Osprey MV-22 na sehemu zilizochapishwa ulifanywa katika msingi wa Mto Navy Patxent River, majaribio hayo yalitambuliwa na wanajeshi kama mafanikio kabisa. Jeshi la Amerika linaamini kwamba kwa sababu ya kuenea kwa uchapishaji wa pande tatu, teknolojia katika siku zijazo itaweza kutoa haraka na kwa bei rahisi vipuri kwa waongofu. Katika kesi hii, maelezo muhimu yanaweza kuchapishwa moja kwa moja kwenye meli. Kwa kuongezea, sehemu zilizochapishwa zinaweza kubadilishwa ili kuboresha utendaji wa makusanyiko na mifumo ya ndani.
Bracket iliyochapishwa ya Mlima wa Titani
Jeshi la Merika lilivutiwa na teknolojia za uchapishaji za 3D miaka michache iliyopita, lakini hadi hivi karibuni, utendaji wa printa za 3D haukuwa wa kutosha kutumika mara kwa mara kujenga sehemu ngumu sana. Sehemu za tiltrotor ziliundwa kwa kutumia printa ya nyongeza ya 3D. Sehemu hiyo hufanywa hatua kwa hatua katika tabaka. Kila tabaka tatu za vumbi la titani zimeunganishwa na laser, mchakato huu unarudiwa kwa muda mrefu kama inahitajika kupata umbo unalohitajika. Baada ya kukamilika, ziada hukatwa kutoka kwa sehemu; kipengee kinachosababisha iko tayari kutumika kabisa. Kwa kuwa majaribio yalikamilishwa vyema, jeshi la Amerika halitaishia hapo, wataunda vitu 6 muhimu zaidi vya muundo wa tiltrotor, ambayo nusu yake pia itakuwa titani, na nyingine - chuma.
Uchapishaji wa 3D nchini Urusi na ulimwenguni kote
Licha ya ukweli kwamba aina ya printa ilitekelezwa kwa mafanikio huko USA na Urusi miaka kadhaa iliyopita, uundaji wa vitu vya vifaa vya kijeshi uko katika mchakato wa kukamilika na kupimwa. Kwanza kabisa, hii ni kwa sababu ya mahitaji ya juu sana kwa bidhaa zote za kijeshi, haswa kwa kuaminika na kudumu. Walakini, Wamarekani sio peke yao katika kufanya maendeleo katika eneo hili. Kwa mwaka wa pili mfululizo, wabunifu wa Urusi wamekuwa wakizalisha sehemu za bunduki na bastola zilizoendelea kwa kutumia teknolojia ya uchapishaji ya 3D. Teknolojia mpya huokoa wakati muhimu wa kuchora. Na kuweka sehemu kama hizo kwenye mkondo kunaweza kutoa uingizwaji wa haraka uwanjani, katika vikosi vya ukarabati, kwani hakutakuwa na haja ya kungojea vipuri kutoka kwa kiwanda kwa mizinga hiyo hiyo au magari ya angani ambayo hayana ndege.
Kwa manowari, printa za kijeshi za 3D zitastahili uzani wao kwa dhahabu, kwani ikiwa kuna urambazaji wa umbali mrefu, uingizwaji wa sehemu na manowari wenyewe zitatoa manowari hiyo rasilimali isiyo na mwisho. Hali kama hiyo inazingatiwa na meli zinazoendelea safari ndefu na meli za barafu. Meli nyingi hizi zitapokea drones katika siku za usoni sana, ambazo mwishowe zitahitaji ukarabati au uingizwaji kamili. Ikiwa chapa ya 3D itaonekana kwenye meli, ambayo itafanya uwezekano wa kuchapisha haraka vipuri, basi katika masaa machache vifaa vinaweza kutumika tena. Katika hali ya muda mfupi wa shughuli na uhamaji mkubwa wa ukumbi wa michezo wa shughuli za kijeshi, mkutano wa sehemu fulani, makusanyiko na mifumo papo hapo itaruhusu kudumisha kiwango cha juu cha ufanisi wa vitengo vya msaada.
Osprey MV-22
Wakati jeshi la Merika likizindua njia zao za kubadilisha, watengenezaji wa Kirusi wa tanki la Armata wamekuwa wakitumia printa ya viwandani huko Uralvagonzavod kwa mwaka wa pili tayari. Kwa msaada wake, sehemu za magari ya kivita, pamoja na bidhaa za raia, hutengenezwa. Lakini hadi sasa, sehemu kama hizo hutumiwa tu kwa prototypes, kwa mfano, zilitumika katika kuunda tank ya Armata na majaribio yake. Katika Kalashnikov Concern, na vile vile TsNIITOCHMASH, kwa agizo la jeshi la Urusi, wabunifu hufanya sehemu anuwai za mikono ndogo kutoka kwa chuma na vidonge vya polima kwa kutumia printa za 3D. Ofisi ya Ubunifu wa Ala ya Tula iliyopewa jina la Shipunov, CPB maarufu, ambayo inajulikana kwa urval tajiri wa silaha zilizotengenezwa: kutoka bastola hadi makombora ya usahihi wa hali ya juu, haibaki nyuma yao. Kwa mfano, bastola ya kuahidi na bunduki ya shambulio la ADS, ambayo inakusudiwa kuchukua nafasi ya vikosi maalum vya AK74M na APS, imekusanywa kutoka sehemu za plastiki zenye nguvu kubwa ambazo zimechapishwa kwenye printa. Kwa bidhaa zingine za kijeshi, CPB tayari imeweza kuunda ukungu; kwa sasa mkutano wa bidhaa unaendelea.
Katika hali wakati mbio mpya ya silaha inazingatiwa ulimwenguni, wakati wa kutolewa kwa aina mpya za silaha unakuwa muhimu. Kwa mfano, katika magari ya kivita, mchakato tu wa kuunda mfano na kuuhamisha kutoka kwa michoro kwenda kwa mfano kawaida huchukua mwaka mmoja au mbili. Wakati wa kukuza manowari, kipindi hiki tayari ni mara 2 zaidi. "Teknolojia ya uchapishaji ya 3D itapunguza kipindi cha muda kwa mara kadhaa hadi miezi kadhaa," anabainisha Alexey Kondratyev, mtaalam katika uwanja wa jeshi la majini. - Wabunifu wataweza kuokoa wakati kwenye michoro wakati wa kubuni mfano wa 3D kwenye kompyuta na mara moja fanya mfano wa sehemu inayotakiwa. Mara nyingi, sehemu hufanywa tena ikizingatiwa vipimo vilivyofanywa na wakati wa marekebisho. Katika kesi hii, unaweza kutolewa kwa mkutano badala ya sehemu na uangalie sifa zote za kiufundi, jinsi sehemu zinavyoshirikiana. Mwishowe, wakati wa utaftaji utawaruhusu wabunifu kupunguza muda wote wa sampuli ya kumaliza kumaliza kuingia kwenye hatua ya upimaji. Siku hizi, inachukua kama miaka 15-20 kuunda manowari ya nyuklia ya kizazi kipya: kutoka kwa mchoro hadi screw ya mwisho wakati wa mkutano. Pamoja na maendeleo zaidi ya uchapishaji wa pande tatu za viwandani na uzinduzi wa uzalishaji wa sehemu nyingi kwa njia hii, muda unaweza kupunguzwa kwa angalau mara 1.5-2."
Kulingana na wataalamu, teknolojia za kisasa sasa ziko mwaka mmoja hadi miwili mbali na utengenezaji wa wingi wa sehemu za titani kwenye printa za 3D. Ni salama kusema kwamba ifikapo mwisho wa 2020, wawakilishi wa jeshi katika biashara ya uwanja wa kijeshi na viwanda watakubali vifaa ambavyo vitakusanywa na 30-50% kwa kutumia teknolojia za uchapishaji za 3D. Wakati huo huo, umuhimu mkubwa kwa wanasayansi ni uundaji wa sehemu za kauri kwenye printa ya 3D, ambazo zinajulikana na nguvu kubwa, wepesi na mali ya kukinga joto. Nyenzo hii hutumiwa sana katika tasnia ya nafasi na anga, lakini inaweza kutumika kwa idadi kubwa zaidi. Kwa mfano, uundaji wa injini ya kauri kwenye printa ya 3D inafungua upeo wa macho kwa uundaji wa ndege za hypersonic. Kwa injini kama hiyo, ndege ya abiria inaweza kuruka kutoka Vladivostok kwenda Berlin kwa masaa kadhaa.
Inaripotiwa pia kwamba wanasayansi wa Amerika wamebuni fomula ya resini haswa kwa kuchapisha katika printa za 3D. Thamani ya fomula hii iko katika nguvu kubwa ya vifaa vilivyopatikana kutoka kwake. Kwa mfano, nyenzo kama hiyo inaweza kuhimili joto kali ambalo linazidi nyuzi 1700 Celsius, ambayo ni mara kumi zaidi kuliko upinzani wa vifaa vingi vya kisasa. Stephanie Tompkins, Mkurugenzi wa Sayansi ya Utafiti wa Juu wa Ulinzi, anakadiria kuwa vifaa vipya vilivyoundwa na wachapishaji wa 3D vitakuwa na mchanganyiko wa kipekee wa tabia na mali ambazo hazijawahi kuonekana hapo awali. Shukrani kwa teknolojia mpya, Tompkins anasema tutaweza kutoa sehemu ya kudumu ambayo ni nyepesi na kubwa. Wanasayansi wanaamini kuwa utengenezaji wa sehemu za kauri kwenye printa ya 3D itamaanisha mafanikio ya kisayansi, pamoja na utengenezaji wa bidhaa za raia.
Satelaiti ya kwanza ya Urusi ya 3D
Hivi sasa, teknolojia ya uchapishaji ya 3D tayari imefanikiwa kutoa sehemu moja kwa moja kwenye vituo vya nafasi za bodi. Lakini wataalam wa ndani waliamua kwenda mbali zaidi, mara moja waliamua kuunda microsatellite kwa kutumia printa ya 3D. Rocket and Space Corporation Energia imeunda setilaiti, mwili, bracket na sehemu zingine kadhaa ambazo zilichapishwa 3D. Wakati huo huo, ufafanuzi muhimu ni kwamba microsatellite iliundwa na wahandisi wa Energia pamoja na wanafunzi wa Chuo Kikuu cha Tomsk Polytechnic (TPU). Satelaiti ya kwanza ya printa ilipokea jina kamili "Tomsk-TPU-120" (nambari 120 kwa jina kwa heshima ya kumbukumbu ya miaka 120 ya chuo kikuu, ambayo iliadhimishwa mnamo Mei 2016). Ilizinduliwa kwa mafanikio angani wakati wa chemchemi ya 2016 pamoja na chombo cha maendeleo cha MS-02, satelaiti hiyo iliwasilishwa kwa ISS na kisha kuzinduliwa angani. Kitengo hiki ni setilaiti ya kwanza na ya pekee ya 3D ulimwenguni.
Satelaiti iliyoundwa na wanafunzi wa TPU ni ya darasa la nanosatellites (CubSat). Ina vipimo vifuatavyo 300x100x100 mm. Satelaiti hii ilikuwa chombo cha angani cha kwanza ulimwenguni kuwa na mwili uliochapishwa wa 3D. Katika siku zijazo, teknolojia hii inaweza kuwa mafanikio ya kweli katika uundaji wa satelaiti ndogo, na pia kufanya matumizi yao kupatikana zaidi na kuenea. Ubunifu wa chombo hicho kilitengenezwa katika Kituo cha Sayansi na Elimu cha TPU "Teknolojia za Uzalishaji wa Kisasa". Vifaa ambavyo satellite ilitengenezwa viliundwa na wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Tomsk Polytechnic na Taasisi ya Sayansi ya Nguvu na Sayansi ya Vifaa ya Tawi la Siberia la Chuo cha Sayansi cha Urusi. Kusudi kuu la setilaiti hiyo ilikuwa kujaribu teknolojia mpya za sayansi ya vifaa vya nafasi; itasaidia wanasayansi wa Urusi kujaribu maendeleo kadhaa ya chuo kikuu cha Tomsk na washirika wake.
Kulingana na huduma ya waandishi wa habari wa chuo kikuu, uzinduzi wa nanosatellite ya Tomsk-TPU-120 ilipangwa kufanywa wakati wa matembezi kutoka ISS. Setilaiti hiyo ni dhabiti, lakini wakati huo huo, chombo kamili kilicho na betri, paneli za jua, vifaa vya redio kwenye bodi na vifaa vingine. Lakini sifa yake kuu ilikuwa kwamba mwili wake ulichapishwa 3D.
Sensorer anuwai za nanosatellite zitarekodi hali ya joto kwenye bodi, kwenye betri na bodi, na vigezo vya vifaa vya elektroniki. Habari hii yote itapelekwa kwa Dunia mkondoni. Kulingana na habari hii, wanasayansi wa Urusi wataweza kuchambua hali ya vifaa vya setilaiti na kuamua ikiwa watazitumia katika ukuzaji na ujenzi wa vyombo vya angani katika siku zijazo. Ikumbukwe kwamba jambo muhimu la ukuzaji wa spacecraft ndogo pia ni mafunzo ya wafanyikazi wapya wa tasnia hiyo. Leo, wanafunzi na waalimu wa Chuo Kikuu cha Tomsk Polytechnic, kwa mikono yao wenyewe, huendeleza, hutengeneza na kuboresha muundo wa kila aina ya spacecraft ndogo, huku wakipata sio tu maarifa ya hali ya juu, lakini pia ujuzi muhimu wa vitendo. Hii ndio inayowafanya wahitimu wa taasisi hii ya elimu kuwa wataalam wa kipekee katika siku zijazo.
Mipango ya baadaye ya wanasayansi wa Urusi na wawakilishi wa tasnia ni pamoja na kuundwa kwa kundi la satelaiti za vyuo vikuu. "Leo tunazungumza juu ya hitaji la kuwahamasisha wanafunzi wetu kusoma kila kitu ambacho, kwa njia moja au nyingine, kimeunganishwa na nafasi - inaweza kuwa nishati, vifaa, na uundaji wa injini za kizazi kipya, nk. Tulijadili mapema kuwa hamu ya nafasi nchini imepotea, lakini inaweza kufufuliwa. Ili kufanya hivyo, inahitajika kuanza hata kutoka kwa benchi ya mwanafunzi, lakini kutoka kwa shule. Kwa hivyo, tumeanza njia ya ukuzaji na utengenezaji wa CubeSat - satelaiti ndogo ", - huduma ya waandishi wa habari ya Taasisi ya Tomsk Polytechnic inabainisha akimaanisha rector wa taasisi hii ya juu ya elimu, Peter Chubik.
