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全球3D打印戰(zhàn)爭無人機(jī)應(yīng)用匯總

國內(nèi)
2025
08/07
22:14
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南極熊導(dǎo)讀:近年來,隨著3D打印技術(shù)日趨成熟,尤其是與無人機(jī)技術(shù)的融合,“戰(zhàn)場級”3D打印無人機(jī)系統(tǒng)開始從研究原型向?qū)崙?zhàn)部署邁進(jìn)。

3D打印無人機(jī)的核心優(yōu)勢主要在于“本地化、快速化、定制化”。通過便攜打印系統(tǒng)+無人配送,無人機(jī)系統(tǒng)能夠在戰(zhàn)場上自給自足,減弱傳統(tǒng)后勤對時(shí)間和物理通路的依賴。在攻防裝備中,3D打印能夠進(jìn)一步壓縮制造周期、節(jié)約成本、提升替換靈活性,尤其適用于持續(xù)消耗的蜂群無人機(jī)和一次性攻擊性平臺。


從空中偵察平臺、水下潛航裝置,到戰(zhàn)場快速制造站與維修保障體系,3D打印技術(shù)正以前所未有的方式重塑未來戰(zhàn)爭中無人系統(tǒng)的形態(tài)與部署方式。在本期文章中,南極熊將通過近三年來一系列具有代表性的應(yīng)用案例,系統(tǒng)梳理3D打印無人機(jī)在軍事領(lǐng)域中的的最新實(shí)踐與戰(zhàn)略價(jià)值。具體內(nèi)容如下:

1、完全3D打印無人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)“Rampart”快速本地化生產(chǎn)

2025年8月,美國推進(jìn)系統(tǒng)制造商Beehive Industries最近推出了一款名為“Rampart”的無人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),其整機(jī)結(jié)構(gòu)完全通過3D打印技術(shù)制造。這種創(chuàng)新方式允許ISR(情報(bào)、監(jiān)視、偵察)與戰(zhàn)術(shù)支援類無人機(jī)系統(tǒng)在前線或現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)模塊的本地化快速生產(chǎn),減少對傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的依賴與運(yùn)輸成本,同時(shí)顯著縮短制造交付周期。相比傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中涉及的復(fù)雜加工與外包流程,Rampart通過數(shù)字文件即可遠(yuǎn)程傳輸制造,結(jié)合便攜式3D打印設(shè)備即可現(xiàn)場打印與組裝,大幅提升了無人機(jī)系統(tǒng)對高強(qiáng)度任務(wù)環(huán)境下的部署能力與響應(yīng)速度,是未來戰(zhàn)爭生態(tài)中“微型發(fā)動(dòng)機(jī)廠+即時(shí)補(bǔ)給”的典型技術(shù)樣板。

Rampart,一款用于無人戰(zhàn)斗機(jī)的3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)。圖片來自Beehive Industries

2、英軍實(shí)戰(zhàn)演習(xí)中前線打印FPV攻擊無人機(jī)

2025年8月初,英國陸軍在最近的一次軍事演習(xí)中,首次使用3D打印技術(shù)制作并部署第一人稱視角(FPV)攻擊型無人機(jī)。據(jù)論壇內(nèi)容,該行動(dòng)由陸軍步槍團(tuán)第3營F連指揮官斯蒂芬·沃茨發(fā)起,部隊(duì)攜帶便攜式3D打印設(shè)備,在野外實(shí)戰(zhàn)環(huán)境中打印無人機(jī)機(jī)身構(gòu)件并現(xiàn)場組裝,進(jìn)而執(zhí)行攻擊或偵察任務(wù)。這展示了部隊(duì)在戰(zhàn)術(shù)部署中實(shí)現(xiàn)“現(xiàn)場制造、快速行動(dòng)”的能力,大幅增強(qiáng)了無人機(jī)的戰(zhàn)術(shù)響應(yīng)效率與部署靈活性,體現(xiàn)出增材制造技術(shù)在實(shí)戰(zhàn)條件下的高適應(yīng)性與應(yīng)用潛力。

一架3D打印無人機(jī),每架無人機(jī)的3D打印和組裝大約只需四個(gè)小時(shí),背景是英國陸軍的Bambu Lab 3D打印機(jī)。照片來自英國陸軍。

3、低成本3D打印無人機(jī)挑戰(zhàn)高端導(dǎo)彈攔截系統(tǒng)

2025年8月,烏克蘭無人機(jī)制造商“野黃蜂”(Wild Hornets)研發(fā)的一款3D打印無人機(jī)——“Sting”攔截?zé)o人機(jī),旨在以極低成本替代高價(jià)“愛國者”導(dǎo)彈系統(tǒng)執(zhí)行攔截任務(wù)。該無人機(jī)采用全3D打印機(jī)身設(shè)計(jì),成本相比傳統(tǒng)攔截系統(tǒng)低約1000倍,同時(shí)具備戰(zhàn)術(shù)部署靈活性。它最高飛行速度可超過 250 公斤,作戰(zhàn)里程達(dá)15Royal3D9 Reaper(“收割者”)無人機(jī)的維護(hù)與訓(xùn)練體系中,由 MQ△克里奇空軍基地安裝的3D 打印機(jī)。照片來自美國空軍/ReneeBlundon

7、簽下1億美元軍火大單,F(xiàn)irestorm推出3D打印無人機(jī)移動(dòng)基地 “xCell”

2025年2月,加州無人機(jī)制造商Firestorm Labs 與美國空軍簽訂了一份價(jià)值1億美元(約合7億人民幣)的合同,用于開發(fā)3D打印無人機(jī)。雙方合作推出xCell 系統(tǒng)是一款安裝在集裝箱中的半自動(dòng)化移動(dòng)增材制造單元,專為戰(zhàn)場邊緣無人機(jī)原型制造而設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)能夠在現(xiàn)場快速打印和組裝無人機(jī)機(jī)身與結(jié)構(gòu)組件,擺脫了傳統(tǒng)集中式生產(chǎn)對運(yùn)輸和供應(yīng)鏈的依賴,顯著提升戰(zhàn)術(shù)部署的速度與靈活性。通過部署 xCell,部隊(duì)可隨時(shí)根據(jù)任務(wù)需要定制無人機(jī)原型并快速投入使用,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場“按需制造”,為未來戰(zhàn)場上的無人平臺支撐提供了實(shí)用且高效的解決方案。此案例展示了移動(dòng)制造設(shè)施與無人機(jī)生產(chǎn)的高度融合,代表了3D打印在國防后勤和戰(zhàn)術(shù)創(chuàng)新中的關(guān)鍵應(yīng)用方向。

△Firestorm的Tempest無人機(jī)參加T-REX 24-2活動(dòng)


8、MQ9死神”無人機(jī)維護(hù)訓(xùn)練中的3D打印備件革新

2025年1月,美國空軍第432聯(lián)隊(duì)在其MQ萬美元種子輪融資,資金主要用于開發(fā)新型3D打印軍事無人機(jī)平臺。此次融資由洛克希德·馬丁風(fēng)險(xiǎn)投資部門領(lǐng)投,旨在加速無人機(jī)結(jié)構(gòu)件與整機(jī)通過3D打印方式快速生產(chǎn)的能力。這筆資金將使 Firestorm Labs 能夠擴(kuò)展其打印制造技術(shù)、優(yōu)化軍用平臺設(shè)計(jì),并提升從原型到可戰(zhàn)部署階段的轉(zhuǎn)換效率,意味著3D打印正漸成軍用無人機(jī)規(guī);圃斓闹匾剖帧T摪咐浞煮w現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新與資本推動(dòng)相結(jié)合,在無人機(jī)增材制造領(lǐng)域的深遠(yuǎn)影響。


11、美國援助烏克蘭無人機(jī)3D打印工廠xCell

2024年3月,F(xiàn)irestorm Labs公司獲得1200萬美元融資,旨在為烏克蘭等戰(zhàn)區(qū)建立集裝箱式微型無人機(jī)生產(chǎn)設(shè)施,這些設(shè)施能夠在24小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)一架無人機(jī)。其旗艦產(chǎn)品Tempest無人機(jī)具有輕便、便攜的特點(diǎn),最大起飛重量為55磅,能夠攜帶10磅的有效載荷,適用于多種任務(wù)需求。這些無人機(jī)工廠采用半自動(dòng)化技術(shù),能夠在偏遠(yuǎn)地區(qū)快速部署,減少被敵方發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。通過分散生產(chǎn),F(xiàn)irestorm Labs為軍隊(duì)提供了靈活的空中支援能力,確保在戰(zhàn)斗環(huán)境中保持無人機(jī)的穩(wěn)定供應(yīng)。盡管3D打印技術(shù)在大規(guī)模生產(chǎn)方面仍面臨挑戰(zhàn),但其在軍事行動(dòng)中的應(yīng)用潛力正在受到重視,尤其是在快速響應(yīng)和適應(yīng)性方面。

△FirestormTempest無人機(jī),機(jī)身可以在24小時(shí)內(nèi)打印出來

12、美空軍研究室開發(fā)連續(xù)復(fù)合材料3D打印無人機(jī)機(jī)翼技術(shù)

2024年1月,美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室(AFRL)與3D打印公司ContinuousComposites合作,探索使用連續(xù)復(fù)合材料3D打印技術(shù)直接制造無人機(jī)機(jī)翼,以滿足高強(qiáng)度、高韌性和高流動(dòng)性的材料需求。無人機(jī)采用一體化復(fù)材整體板件成型,減少零件數(shù)量,提高結(jié)構(gòu)整體性。Continuous Composites的技術(shù)結(jié)合了連續(xù)纖維與熱固性樹脂,能夠快速固化,制造出具有可定制強(qiáng)度特性的各向異性部件。該技術(shù)省去傳統(tǒng)模具,降低成本和交貨時(shí)間,適合大批量生產(chǎn)和復(fù)雜幾何形狀的制造。

△3D打印的無人機(jī)翼梁和肋條

13、烏克蘭測試航程400公里的3D打印泰坦無人機(jī)

2023年11月,烏克蘭測試了一款航程400公里的3D打印無人機(jī)“泰坦獵鷹”,該無人機(jī)由美國、烏克蘭非政府組織與德國企業(yè)合作制造。泰坦獵鷹具備其長達(dá)6小時(shí)的飛行續(xù)航力和400公里的航程。配備了第一人稱視角(FPV)攝像頭,用于實(shí)時(shí)監(jiān)視,并可裝備2.5英寸鏡頭攝像頭,以增強(qiáng)其偵察能力。項(xiàng)目由Titan Dynamics牽頭,旨在制造固定翼和垂直起降(VTOL)飛機(jī)。這家德國企業(yè)專注于提高效率、最大化效用并增加無人機(jī)(UAV)的航程,同時(shí)降低制造成本。

△德國援助烏克蘭的3D打印無人機(jī)

結(jié)語

通過上述案例可以看出,3D打印技術(shù)正逐步突破傳統(tǒng)制造在材料、時(shí)間與空間上的限制,為無人機(jī)在戰(zhàn)場中的快速響應(yīng)、模塊化構(gòu)建與多場景適應(yīng)提供強(qiáng)大支撐。起初,3D打印無人機(jī)的多體現(xiàn)在零件維修生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)、航空航天等領(lǐng)域,但受到近些年地緣政治的緊張(尤其以俄烏戰(zhàn)爭影響最為顯著)局勢的影響,3D打印無人機(jī)在軍事戰(zhàn)爭上的應(yīng)用受到重視,應(yīng)用案例陡然飆升。


GMI全球市場研究報(bào)告(https://www.gminsights.com/industry-analysis/3-d-printed-drones-market)指出,2024年3D打印無人機(jī)市場規(guī)模約7.0‑21%增長,預(yù)計(jì)峰值近38‑39億美元。未來,3D打印無人機(jī)有望實(shí)現(xiàn)更高程度的智能化、無人化與自動(dòng)化部署,成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中一項(xiàng)關(guān)鍵性的技術(shù)力量。這不僅改變了戰(zhàn)爭的后勤方式,也預(yù)示著軍工制造體系向“按需響應(yīng)、分布制造”時(shí)代的全面邁進(jìn)。


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