Pada awal Agustus 2016, Angkatan Laut AS berhasil menguji tiltrotor Osprey MV-22. Pesawat ini sendiri tidak biasa. Kendaraan twin-rotor telah beroperasi dengan Angkatan Laut Amerika untuk waktu yang lama (dimulai pada paruh kedua tahun 1980-an), tetapi untuk pertama kalinya dalam sejarah, bagian-bagian penting dipasang pada tiltrotor (keselamatan penerbangan langsung tergantung pada mereka), yang merupakan printer cetak 3D.
Untuk pengujian, militer AS mencetak braket untuk memasang mesin ke sayap tiltrotor dari titanium menggunakan laser sintering lapis demi lapis langsung. Pada saat yang sama, pengukur regangan dipasang pada braket itu sendiri, yang dirancang untuk mencatat kemungkinan deformasi bagian tersebut. Masing-masing dari dua mesin tiltrotor Osprey MV-22 dipasang pada sayap menggunakan empat braket tersebut. Pada saat yang sama, pada saat uji terbang pertama tiltrotor, yang berlangsung pada 1 Agustus 2016, hanya satu braket, yang dicetak pada printer 3D, yang dipasang di atasnya. Sebelumnya dilaporkan bahwa dudukan nacelle yang dicetak dengan metode pencetakan tiga dimensi juga dipasang pada tiltrotor.
Pengembangan suku cadang yang dicetak untuk tiltrotor dilakukan oleh Pusat Operasi Tempur Penerbangan Angkatan Laut AS yang berlokasi di Pangkalan Bersama McGuire-Dix-Lakehurst di New Jersey. Tes penerbangan Osprey MV-22 dengan bagian tercetak dilakukan di pangkalan Angkatan Laut AS Patxent River, tes tersebut diakui oleh militer sebagai sepenuhnya berhasil. Militer Amerika percaya bahwa berkat pengenalan luas pencetakan tiga dimensi, teknologi di masa depan akan dapat dengan cepat dan relatif murah menghasilkan suku cadang untuk konverter. Dalam hal ini, detail yang diperlukan dapat dicetak langsung di kapal. Selain itu, bagian yang dicetak kemudian dapat dimodifikasi untuk meningkatkan kinerja rakitan dan sistem onboard.
Braket Pemasangan Motor Dicetak Titanium
Militer AS tertarik pada teknologi pencetakan 3D beberapa tahun yang lalu, tetapi hingga saat ini, fungsi printer 3D tidak cukup luas untuk digunakan secara rutin untuk membangun bagian yang cukup kompleks. Bagian-bagian untuk tiltrotor dibuat menggunakan printer 3D aditif. Bagian dibuat secara bertahap berlapis-lapis. Setiap tiga lapis debu titanium direkatkan dengan laser, proses ini diulangi selama diperlukan untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan. Setelah selesai, kelebihannya dipotong dari bagian; elemen yang dihasilkan benar-benar siap digunakan. Karena tes berhasil diselesaikan, militer Amerika tidak akan berhenti di situ, mereka akan membangun 6 elemen struktural tiltrotor yang lebih penting, setengahnya juga akan menjadi titanium, dan yang lainnya - baja.
Pencetakan 3D di Rusia dan di seluruh dunia
Terlepas dari kenyataan bahwa jenis produksi printer berhasil diterapkan di AS dan Rusia beberapa tahun yang lalu, pembuatan elemen untuk peralatan militer sedang dalam proses penyelesaian dan pengujian. Pertama-tama, ini karena persyaratan yang sangat tinggi untuk semua produk militer, terutama dalam hal keandalan dan daya tahan. Namun, orang Amerika tidak sendirian dalam membuat kemajuan di bidang ini. Untuk tahun kedua berturut-turut, desainer Rusia telah memproduksi suku cadang untuk senapan serbu dan pistol yang dikembangkan menggunakan teknologi pencetakan 3D. Teknologi baru menghemat waktu menggambar yang berharga. Dan menempatkan suku cadang seperti itu dapat memberikan penggantian cepat di lapangan, di batalyon perbaikan, karena tidak perlu menunggu suku cadang dari pabrik untuk tank atau kendaraan udara tak berawak yang sama.
Untuk awak kapal selam, printer 3D militer akan sepadan dengan bobotnya dalam emas, karena dalam hal navigasi jarak jauh yang otonom, penggantian suku cadang oleh awak kapal selam itu sendiri akan memberi kapal selam itu sumber daya yang hampir tidak ada habisnya. Situasi serupa diamati dengan kapal yang melakukan perjalanan panjang dan pemecah es. Sebagian besar kapal ini akan menerima drone dalam waktu dekat, yang pada akhirnya akan membutuhkan perbaikan atau penggantian total. Jika printer 3D muncul di kapal, yang memungkinkan untuk mencetak suku cadang dengan cepat, maka dalam beberapa jam peralatan dapat digunakan kembali. Dalam kondisi kefanaan operasi dan mobilitas tinggi teater operasi militer, perakitan lokal bagian-bagian tertentu, rakitan dan mekanisme di tempat akan memungkinkan pemeliharaan tingkat efisiensi unit pendukung yang tinggi.
Osprey MV-22
Sementara militer AS meluncurkan convertiplanes mereka, produsen Rusia dari tank Armata telah menggunakan printer industri di Uralvagonzavod untuk tahun kedua. Dengan bantuannya, suku cadang untuk kendaraan lapis baja, serta produk sipil, diproduksi. Namun sejauh ini, suku cadang tersebut hanya digunakan untuk prototipe, misalnya, digunakan dalam pembuatan tangki Armata dan pengujiannya. Di Kalashnikov Concern, serta di TsNIITOCHMASH, atas perintah militer Rusia, desainer membuat berbagai bagian senjata kecil dari logam dan chip polimer menggunakan printer 3D. Biro Desain Instrumen Tula dinamai Shipunov, CPB terkenal, yang dikenal dengan berbagai macam senjata yang diproduksi: dari pistol hingga rudal presisi tinggi, tidak ketinggalan di belakang mereka. Misalnya, pistol yang menjanjikan dan senapan serbu ADS, yang dimaksudkan untuk menggantikan pasukan khusus AK74M dan APS, dirakit dari komponen plastik berkekuatan tinggi yang dicetak pada printer. Untuk beberapa produk militer, CPB sudah bisa membuat cetakan, saat ini sedang dikerjakan perakitan serial produk.
Dalam kondisi ketika perlombaan senjata baru diamati di dunia, waktu pelepasan senjata jenis baru menjadi penting. Misalnya, pada kendaraan lapis baja, hanya proses pembuatan model dan pemindahannya dari gambar ke prototipe biasanya membutuhkan waktu satu atau dua tahun. Saat mengembangkan kapal selam, periode ini sudah 2 kali lebih lama. “Teknologi pencetakan 3D akan mengurangi jangka waktu beberapa kali hingga beberapa bulan,” kata Alexey Kondratyev, seorang ahli di bidang angkatan laut. - Desainer akan dapat menghemat waktu dalam menggambar saat mendesain model 3D di komputer dan segera membuat prototipe dari bagian yang diinginkan. Sangat sering, bagian dikerjakan ulang dengan mempertimbangkan tes yang dilakukan dan dalam proses revisi. Dalam hal ini, Anda dapat melepaskan rakitan alih-alih bagian dan memeriksa semua karakteristik mekanis, bagaimana bagian-bagian tersebut berinteraksi satu sama lain. Pada akhirnya, waktu pembuatan prototipe akan memungkinkan desainer untuk mengurangi total waktu sampel jadi pertama untuk memasuki tahap pengujian. Saat ini, dibutuhkan sekitar 15-20 tahun untuk membuat kapal selam nuklir generasi baru: dari sketsa hingga sekrup terakhir selama perakitan. Dengan perkembangan lebih lanjut dari pencetakan tiga dimensi industri dan peluncuran produksi massal suku cadang dengan cara ini, kerangka waktu dapat dikurangi setidaknya 1,5-2 kali.
Menurut para ahli, teknologi modern sekarang satu atau dua tahun lagi dari produksi massal suku cadang titanium pada printer 3D. Aman untuk mengatakan bahwa pada akhir 2020, perwakilan militer di perusahaan kompleks industri militer akan menerima peralatan yang akan dirakit 30-50% menggunakan teknologi pencetakan 3D. Pada saat yang sama, yang paling penting bagi para ilmuwan adalah pembuatan bagian keramik pada printer 3D, yang dibedakan oleh kekuatan tinggi, ringan, dan sifat pelindung panas. Bahan ini sangat banyak digunakan dalam industri luar angkasa dan penerbangan, tetapi dapat digunakan dalam volume yang lebih besar. Misalnya, penciptaan mesin keramik pada printer 3D membuka cakrawala untuk penciptaan pesawat hipersonik. Dengan mesin seperti itu, pesawat penumpang bisa terbang dari Vladivostok ke Berlin dalam beberapa jam.
Dilaporkan juga bahwa ilmuwan Amerika telah menemukan formula resin khusus untuk pencetakan dalam printer 3D. Nilai formula ini terletak pada kekuatan tinggi bahan yang diperoleh darinya. Misalnya, bahan semacam itu dapat menahan suhu kritis yang melebihi 1700 derajat Celcius, yang sepuluh kali lebih tinggi daripada ketahanan banyak bahan modern. Stephanie Tompkins, Director of Science for Advanced Defense Research, memperkirakan bahwa material baru yang dibuat dengan printer 3D akan memiliki kombinasi unik dari karakteristik dan properti yang belum pernah terlihat sebelumnya. Berkat teknologi baru, Tompkins mengatakan kami akan dapat menghasilkan suku cadang tahan lama yang ringan dan besar. Para ilmuwan percaya bahwa produksi bagian keramik pada printer 3D akan berarti terobosan ilmiah, termasuk dalam produksi produk sipil.
Satelit 3D Rusia pertama
Saat ini, teknologi pencetakan 3D sudah berhasil memproduksi suku cadang langsung di stasiun luar angkasa. Tetapi para ahli dalam negeri memutuskan untuk melangkah lebih jauh, mereka segera memutuskan untuk membuat mikrosatelit menggunakan printer 3D. Rocket and Space Corporation Energia telah menciptakan satelit, badan, braket, dan sejumlah bagian lain yang dicetak 3D. Pada saat yang sama, klarifikasi penting adalah bahwa mikrosatelit dibuat oleh para insinyur Energia bersama dengan mahasiswa Universitas Politeknik Tomsk (TPU). Satelit printer pertama menerima nama lengkap "Tomsk-TPU-120" (nomor 120 dalam nama untuk menghormati peringatan 120 tahun universitas, yang dirayakan pada Mei 2016). Itu berhasil diluncurkan ke luar angkasa pada musim semi 2016 bersama dengan pesawat ruang angkasa Progress MS-02, satelit dikirim ke ISS dan kemudian diluncurkan ke luar angkasa. Unit ini adalah satelit 3D pertama dan satu-satunya di dunia.
Satelit yang dibuat oleh mahasiswa TPU ini termasuk dalam kelas nanosatellite (CubSat). Ini memiliki dimensi berikut 300x100x100 mm. Satelit ini adalah pesawat ruang angkasa pertama di dunia yang memiliki bodi cetak 3D. Di masa depan, teknologi ini dapat menjadi terobosan nyata dalam penciptaan satelit kecil, serta membuat penggunaannya lebih mudah diakses dan meluas. Desain pesawat ruang angkasa dikembangkan di Pusat Ilmiah dan Pendidikan TPU "Teknologi Produksi Modern". Bahan dari mana satelit dibuat dibuat oleh para ilmuwan dari Universitas Politeknik Tomsk dan Institut Fisika Kekuatan dan Ilmu Material Cabang Siberia dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia. Tujuan utama satelit ini adalah untuk menguji teknologi baru ilmu material luar angkasa; itu akan membantu para ilmuwan Rusia menguji beberapa perkembangan universitas Tomsk dan mitranya.
Menurut layanan pers universitas, peluncuran satelit nano Tomsk-TPU-120 direncanakan akan dilakukan selama perjalanan ruang angkasa dari ISS. Satelit ini cukup kompak, tetapi pada saat yang sama, pesawat ruang angkasa yang lengkap, dilengkapi dengan baterai, panel surya, peralatan radio on-board, dan perangkat lainnya. Namun fitur utamanya adalah bodinya dicetak 3D.
Berbagai sensor nanosatelit akan merekam suhu di papan, di baterai dan papan, dan parameter komponen elektronik. Semua informasi ini kemudian akan dikirimkan ke Bumi secara online. Berdasarkan informasi ini, para ilmuwan Rusia akan dapat menganalisis keadaan material satelit dan memutuskan apakah mereka akan menggunakannya dalam pengembangan dan konstruksi pesawat ruang angkasa di masa depan. Perlu dicatat bahwa aspek penting dari pengembangan pesawat ruang angkasa kecil juga pelatihan personel baru untuk industri. Saat ini, siswa dan guru Universitas Politeknik Tomsk, dengan tangan mereka sendiri, mengembangkan, membuat, dan meningkatkan desain semua jenis pesawat ruang angkasa kecil, sambil memperoleh tidak hanya pengetahuan dasar berkualitas tinggi, tetapi juga keterampilan praktis yang diperlukan. Inilah yang menjadikan lulusan lembaga pendidikan ini spesialis yang unik di masa depan.
Rencana masa depan para ilmuwan dan perwakilan industri Rusia termasuk penciptaan segerombolan satelit universitas. “Hari ini kita berbicara tentang perlunya memotivasi siswa kita untuk mempelajari segala sesuatu yang, dalam satu atau lain cara, terhubung dengan ruang - dapat berupa energi, material, dan penciptaan mesin generasi baru, dll. Kami telah membahas sebelumnya bahwa minat terhadap ruang angkasa di negara ini agak memudar, tetapi dapat dihidupkan kembali. Untuk melakukan ini, perlu untuk memulai bahkan tidak dari bangku siswa, tetapi dari bangku sekolah. Dengan demikian, kami telah memulai jalur pengembangan dan produksi CubeSat - satelit kecil”, - layanan pers dari Tomsk Polytechnic Institute mencatat dengan mengacu pada rektor institusi pendidikan tinggi ini, Peter Chubik.
