2016-cı il avqustun əvvəlində ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələri Osprey MV-22 diltrotorunu uğurla sınaqdan keçirdi. Bu təyyarənin özü qeyri -adi deyil. İki rotorlu nəqliyyat vasitəsi uzun müddət Amerika Hərbi Dəniz Qüvvələrində xidmətdədir (1980-ci illərin ikinci yarısında istifadəyə verilmişdir), lakin tarixdə ilk dəfə kritik hissələr bir diltrotorda quraşdırılmışdır (uçuş təhlükəsizliyi) birbaşa onlardan asılıdır), bunlar 3D çaplı printer idi.
Test etmək üçün ABŞ ordusu, birbaşa qat-qat lazer sinterləmə vasitəsi ilə mühərriki titrandan qanadlı motora bağlamaq üçün bir mötərizə çap etdi. Eyni zamanda, hissənin mümkün bir deformasiyasını qeyd etmək üçün mötərizənin özünə bir gərginlik ölçmə cihazı quraşdırılmışdır. Osprey MV-22 diltrotorunun iki mühərrikinin hər biri dörd belə mötərizə istifadə edərək qanadlara bərkidilir. Eyni zamanda, 2016 -cı il avqustun 1 -də baş verən tiltrotorun ilk sınaq uçuşu zamanı üzərində yalnız 3D printerdə çap edilmiş bir mötərizə quraşdırılmışdır. Daha əvvəl bildirildi ki, üçölçülü çap üsulu ilə çap olunmuş nacelle bağlayıcılar da diltrotorda quraşdırılmışdır.
Tiltrotor üçün çap olunan hissələrin hazırlanması, Nyu-Cersidəki McGuire-Dix-Lakehurst Birgə Bazasında yerləşən ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələri Aviasiya Mübarizə Əməliyyat Mərkəzi tərəfindən həyata keçirildi. Çap hissələri olan Osprey MV-22-nin uçuş sınaqları ABŞ Hərbi Dəniz Qüvvələrinin Patxent River bazasında həyata keçirildi, sınaqlar hərbçilər tərəfindən tamamilə uğurlu oldu. Amerika ordusu hesab edir ki, üçölçülü çapın geniş yayılması sayəsində gələcəkdə texnologiya çeviricilər üçün ehtiyat hissələri tez və nisbətən ucuz istehsal edə biləcək. Bu vəziyyətdə lazımi detallar birbaşa gəmilərdə çap edilə bilər. Bundan əlavə, çap edilmiş hissələr daha sonra təyyarə qurğularının və sistemlərinin işini yaxşılaşdırmaq üçün dəyişdirilə bilər.
Titan Çaplı Motor Montaj Mötərizəsi
ABŞ ordusu bir neçə il əvvəl 3D çap texnologiyaları ilə maraqlanırdı, lakin son vaxtlara qədər 3D printerlərin funksionallığı kifayət qədər mürəkkəb hissələr tikmək üçün müntəzəm olaraq istifadə ediləcək qədər geniş deyildi. Diltrotorun hissələri əlavə 3D printerdən istifadə edilərək hazırlanmışdır. Parça tədricən təbəqələr şəklində hazırlanır. Hər üç qat titan tozu lazerlə yapışdırılır, istənilən forma əldə etmək üçün bu proses lazım olduğu qədər təkrarlanır. Tamamlandıqdan sonra artıqlıq hissədən kəsilir; yaranan element tamamilə istifadəyə hazırdır. Testlər uğurla başa çatdığından, Amerika hərbçiləri bununla bitməyəcək, yarısı titandan, digəri isə poladdan ibarət olan daha 6 mühüm struktur elementi tikəcəklər.
Rusiyada və dünyada 3D çap
Bir neçə il əvvəl ABŞ və Rusiyada printer tipli istehsalın uğurla həyata keçirilməsinə baxmayaraq, hərbi texnika üçün elementlərin yaradılması son mərhələdə və sınaq mərhələsindədir. Əvvəla, bu, əsasən etibarlılıq və dayanıqlıq baxımından bütün hərbi məhsullara olan çox yüksək tələblərdən qaynaqlanır. Ancaq bu sahədə irəliləyiş əldə etməkdə amerikalılar tək deyil. Ardıcıl ikinci ildir ki, rusiyalı dizaynerlər 3D çap texnologiyasından istifadə edərək inkişaf etdirilmiş hücum tüfəngləri və tapançalar üçün hissələr istehsal edir. Yeni texnologiyalar qiymətli rəsm vaxtına qənaət edir. Və bu cür hissələri işə salmaq sahədə, təmir batalyonlarında tez bir şəkildə dəyişdirilməsini təmin edə bilər, çünki eyni tanklar və ya pilotsuz uçuş aparatları üçün fabrikdən ehtiyat hissələri gözləməyə ehtiyac olmayacaq.
Sualtı gəmilər üçün, hərbi 3D printerlər, ağırlığında qızıl dəyərində olacaq, çünki muxtar uzun məsafəli naviqasiya halında, sualtı qayıqların öz hissələri tərəfindən dəyişdirilməsi sualtıya demək olar ki, tükənməz bir qaynaq verəcəkdir. Bənzər bir vəziyyət, uzun səfərlərə çıxan gəmilərdə və buz qırıcılarda da müşahidə olunur. Bu gəmilərin çoxu yaxın gələcəkdə təmirə və ya tamamilə dəyişdirilməyə ehtiyacı olan dronları alacaq. Gəmidə ehtiyat hissələri tez çap etməyi mümkün edəcək bir 3D printer görünsə, bir neçə saatdan sonra avadanlıq yenidən istifadə edilə bilər. Əməliyyatların keçiciliyi və hərbi əməliyyatlar teatrının yüksək hərəkətliliyi şəraitində, müəyyən hissələrin, qurğuların və mexanizmlərin yerində yığılması, dəstək bölmələrinin yüksək səmərəliliyini qorumağa imkan verəcəkdir.
Osprey MV-22
ABŞ ordusu konvertor təyyarələrini buraxarkən, Rus istehsalçıları Armata tankı artıq ikinci ildir ki, Uralvagonzavodda sənaye printerindən istifadə edir. Onun köməyi ilə zirehli maşınların hissələri, eləcə də mülki məhsullar istehsal olunur. Ancaq indiyə qədər belə hissələr yalnız prototiplər üçün istifadə olunur, məsələn, Armata tankının yaradılmasında və sınaqlarında istifadə edilmişdir. Kalaşnikov Konsernində, eləcə də TsNIITOCHMASH -da, rus hərbçilərinin sifarişi ilə dizaynerlər 3D printerlərdən istifadə edərək metal və polimer çiplərdən müxtəlif silah parçaları hazırlayırlar. Tüfənglərdən yüksək dəqiqlikli raketlərə qədər zəngin silah çeşidi ilə tanınan məşhur CPB Shipunov adına Tula Alət Dizayn Bürosu onlardan geri qalmır. Məsələn, AK74M və APS xüsusi təyinatlılarını əvəz etmək üçün nəzərdə tutulan perspektivli tapança və ADS hücum tüfəngi printerdə çap olunmuş yüksək güclü plastik hissələrdən yığılmışdır. Bəzi hərbi məhsullar üçün CPB artıq qəliblər yarada bildi; hal -hazırda məhsulların seriya yığımı üzərində iş aparılır.
Dünyada yeni bir silahlanma yarışının müşahidə edildiyi şəraitdə, yeni silah növlərinin buraxılmasının vaxtı əhəmiyyət kəsb edir. Məsələn, zirehli maşınlarda yalnız bir model yaratmaq və onu rəsmlərdən prototipə köçürmək prosesi ümumiyyətlə bir -iki il çəkir. Sualtı gəmilər hazırlayarkən bu müddət artıq 2 dəfə uzundur. Donanma sahəsindəki mütəxəssis Aleksey Kondratyev, "3D çap texnologiyası vaxt müddətini bir neçə dəfə bir neçə aya endirəcək" dedi. - Dizaynerlər kompüterdə 3D model hazırlayarkən rəsmlərə vaxta qənaət edə biləcək və dərhal istədiyiniz hissənin prototipini hazırlayacaqlar. Çox vaxt hissələr, aparılan testlər nəzərə alınmaqla və yenidən işlənərkən yenidən işlənir. Bu vəziyyətdə, hissənin yerinə montajı buraxa və bütün mexaniki xüsusiyyətlərini, hissələrin bir -biri ilə necə qarşılıqlı əlaqədə olduğunu yoxlaya bilərsiniz. Nəhayət, prototip hazırlama vaxtı dizaynerlərə ilk hazır nümunənin sınaq mərhələsinə girmə müddətini azaltmağa imkan verəcək. İndiki vaxtda yeni nəsil nüvə sualtı gəmisinin yaradılması təxminən 15-20 il çəkir: eskizdən montaj zamanı son vintədək. Sənaye üçölçülü çapın daha da inkişafı və bu şəkildə hissələrin kütləvi istehsalına başlanması ilə vaxt çərçivəsi ən az 1,5-2 dəfə azaldıla bilər."
Mütəxəssislərin fikrincə, müasir texnologiyalar 3D printerlərdə titan hissələrinin kütləvi istehsalına bir -iki il qalıb. Əminliklə demək olar ki, 2020-ci ilin sonuna qədər hərbi sənaye kompleksinin müəssisələrindəki hərbi nümayəndələr 3D çap texnologiyaları ilə 30-50% yığılacaq avadanlıqları qəbul edəcəklər. Eyni zamanda, elm adamları üçün ən böyük əhəmiyyət, 3D printerdə yüksək gücü, yüngülliyi və istilik qoruyucu xüsusiyyətləri ilə seçilən keramika hissələrinin yaradılmasıdır. Bu material kosmik və aviasiya sənayesində çox geniş istifadə olunur, lakin daha böyük həcmlərdə də istifadə edilə bilər. Məsələn, 3D printerdə keramika mühərrikinin yaradılması hipersəsli təyyarələrin yaradılması üfüqünü açır. Belə bir mühərriklə bir sərnişin təyyarəsi bir neçə saat ərzində Vladivostokdan Berlinə uça bilər.
Amerika alimlərinin xüsusi olaraq 3D printerlərdə çap etmək üçün bir qatran formulu icad etdikləri də bildirilir. Bu düsturun dəyəri ondan alınan materialların yüksək möhkəmliyindədir. Məsələn, belə bir material 1700 dərəcəni aşan kritik temperaturlara tab gətirə bilər ki, bu da bir çox müasir materialın müqavimətindən on qat yüksəkdir. Qabaqcıl Müdafiə Araşdırmaları üzrə Elm Direktoru Stephanie Tompkins, 3D printerlərlə yaradılan yeni materialların daha əvvəl görülməmiş xüsusiyyət və xüsusiyyətlərin unikal birləşmələrinə malik olacağını təxmin edir. Yeni texnologiya sayəsində Tompkins, həm yüngül, həm də nəhəng davamlı bir hissə istehsal edə biləcəyimizi söyləyir. Elm adamları, 3D printerdə keramika hissələrinin istehsalının, mülki məhsulların istehsalı da daxil olmaqla, elmi bir irəliləyiş olacağına inanırlar.
İlk rus 3D peyki
Hal -hazırda, 3D çap texnologiyası artıq hissələri birbaşa kosmik stansiyalarda uğurla istehsal edir. Ancaq yerli mütəxəssislər daha da irəli getmək qərarına gəldilər, dərhal 3D printerdən istifadə edərək mikrosatellit yaratmağa qərar verdilər. Roket və Kosmos Korporasiyası Energia, gövdəsi, mötərizə və bir sıra digər hissələri 3D çap edilmiş bir peyk yaratdı. Eyni zamanda, vacib bir aydınlıq, mikrosatellinin Energia mühəndisləri tərəfindən Tomsk Politexnik Universitetinin (TPU) tələbələri ilə birlikdə yaradıldığıdır. İlk printer peyki "Tomsk-TPU-120" tam adını aldı (2016-cı ilin may ayında qeyd olunan universitetin 120 illiyi şərəfinə 120 nömrəsi). 2016-cı ilin yazında Progress MS-02 kosmik gəmisi ilə birlikdə kosmosa uğurla buraxıldı, peyk ISS-ə çatdırıldı və sonra kosmosa buraxıldı. Bu qurğu dünyanın ilk və yeganə 3D peykidir.
TPU tələbələri tərəfindən yaradılan peyk nanosellitlər sinfinə (CubSat) aiddir. Aşağıdakı ölçülər 300x100x100 mm -dir. Bu peyk, 3D çaplı gövdəyə sahib olan dünyada ilk kosmik gəmi idi. Gələcəkdə bu texnologiya kiçik peyklərin yaradılmasında əsl irəliləyiş ola bilər, həm də onlardan istifadəni daha əlçatan və genişləndirə bilər. Kosmik gəminin dizaynı TPU "Müasir İstehsalat Texnologiyaları" Elmi və Tədris Mərkəzində hazırlanmışdır. Peykin hazırlandığı materiallar Tomsk Politexnik Universiteti və Rusiya Elmlər Akademiyasının Sibir Bölməsinin Güc Fizikası və Materialşünaslıq İnstitutunun alimləri tərəfindən hazırlanıb. Peykin əsas məqsədi kosmos materialşünaslığının yeni texnologiyalarını sınaqdan keçirmək idi; bu, rus alimlərinə Tomsk universitetinin və tərəfdaşlarının bir neçə inkişafını sınamağa kömək edəcək.
Universitetin mətbuat xidmətindən verilən məlumata görə, Tomsk-TPU-120 nanosetellitin buraxılışının İSS-dən kosmosda gedərkən həyata keçirilməsi planlaşdırılırdı. Peyk kifayət qədər yığcam, eyni zamanda batareyalar, günəş panelləri, göyərtəsində radio avadanlıqları və digər qurğularla təchiz olunmuş tam hüquqlu bir kosmik gəmidir. Ancaq əsas xüsusiyyəti bədəninin 3D çap olması idi.
Nanosatellitin müxtəlif sensorları təyyarədə, batareyalarda və lövhələrdə olan temperaturu və elektron komponentlərin parametrlərini qeyd edəcək. Bütün bu məlumatlar daha sonra onlayn olaraq Yerə ötürüləcək. Bu məlumatlara əsaslanaraq, rus alimləri peyk materiallarının vəziyyətini təhlil edə və gələcəkdə kosmik gəmilərin inkişafında və inşasında istifadə edib -etməyəcəklərinə qərar verə biləcəklər. Qeyd etmək lazımdır ki, kiçik kosmik gəmilərin inkişafının vacib tərəfi həm də sənaye üçün yeni kadrların hazırlanmasıdır. Bu gün Tomsk Politexnik Universitetinin tələbələri və müəllimləri öz əlləri ilə hər cür kiçik kosmik gəmilərin dizaynını hazırlayır, istehsal edir və təkmilləşdirirlər, eyni zamanda yalnız yüksək keyfiyyətli fundamental biliklər deyil, həm də zəruri praktiki bacarıqlar əldə edirlər. Bu təhsil ocağının məzunlarını gələcəkdə bənzərsiz mütəxəssislər edən də budur.
Rus alimlərinin və sənaye nümayəndələrinin gələcək planları arasında bir çox universitet peyklərinin yaradılması da var. Bu gün tələbələrimizi bu və ya digər şəkildə kosmosla əlaqəli hər şeyi öyrənməyə həvəsləndirmə ehtiyacından danışırıq - bu enerji, materiallar və yeni nəsil mühərriklərin yaradılması və s. Daha əvvəl ölkədə kosmosa olan marağın bir qədər azaldığını, ancaq yenidən canlandırıla biləcəyini müzakirə etdik. Bunu etmək üçün hətta bir şagird skamyasından deyil, bir məktəbdən başlamaq lazımdır. Beləliklə, CubeSat - kiçik peyklərin inkişaf və istehsal yoluna qədəm qoyduq”, - Tomsk Politexnik İnstitutunun mətbuat xidməti bu ali təhsil müəssisəsinin rektoru Peter Çubikə istinadla qeyd edir.
