Quân đội đang ngày càng sử dụng máy in 3D
Đầu tháng 2016/22, Hải quân Mỹ thử nghiệm thành công động cơ nghiêng Osprey MV-XNUMX. Bản thân chiếc máy bay này không có gì bất thường. Xe trục vít đôi đã được quân đội Mỹ phục vụ từ khá lâu. hạm đội (nó được đưa vào sử dụng vào nửa cuối thập niên 1980), nhưng lần đầu tiên vào những câu chuyện Các bộ phận quan trọng đã được lắp đặt trên máy nghiêng (an toàn chuyến bay phụ thuộc trực tiếp vào chúng), được in trên máy in 3D.
Để tiến hành thử nghiệm, quân đội Hoa Kỳ đã in một giá đỡ để gắn động cơ vào cánh rôto nghiêng từ titan bằng phương pháp thiêu kết laser trực tiếp từng lớp. Đồng thời, một máy đo biến dạng được gắn trên chính giá đỡ, được thiết kế để ghi lại biến dạng có thể có của bộ phận. Mỗi động cơ trong số hai động cơ cánh quạt nghiêng Osprey MV-22 được gắn vào cánh bằng bốn giá đỡ như vậy. Hơn nữa, tại thời điểm chuyến bay thử nghiệm đầu tiên của động cơ nghiêng diễn ra vào ngày 1 tháng 2016 năm 3, chỉ có một giá đỡ in XNUMXD được lắp trên nó. Trước đây đã có thông tin cho rằng các giá đỡ vỏ động cơ in XNUMXD cũng đã được lắp đặt trên động cơ nghiêng.
Trung tâm Ứng dụng Chiến đấu đã tham gia vào việc phát triển các bộ phận được in cho động cơ nghiêng. hàng không Hải quân Hoa Kỳ, đặt tại Căn cứ chung McGuire-Dix-Lakehurst ở New Jersey. Các chuyến bay thử nghiệm của Osprey MV-22 với các bộ phận được in đã diễn ra tại Trạm Không quân Hải quân Hoa Kỳ Patxent River, và các cuộc thử nghiệm được quân đội coi là thành công hoàn toàn. Quân đội Mỹ tin rằng nhờ sự phổ biến rộng rãi của in XNUMXD, công nghệ trong tương lai sẽ có thể sản xuất nhanh chóng và tương đối rẻ các phụ tùng thay thế cho động cơ nghiêng. Trong trường hợp này, các bộ phận cần thiết có thể được in trực tiếp trên tàu. Ngoài ra, các bộ phận được in sau đó có thể được sửa đổi để cải thiện hiệu suất của các bộ phận và hệ thống trên bo mạch.
Quân đội Hoa Kỳ đã quan tâm đến công nghệ in 3D cách đây vài năm, nhưng cho đến gần đây, chức năng của máy in 3D vẫn chưa rộng rãi đến mức có thể sử dụng thường xuyên để chế tạo các bộ phận khá phức tạp. Các bộ phận của rôto nghiêng được tạo bằng máy in phụ gia 6D. Phần được thực hiện dần dần trong các lớp. Cứ ba lớp bụi titan được liên kết bằng laser và quá trình này được lặp lại miễn là cần thiết để đạt được hình dạng mong muốn. Sau khi hoàn thành, phần thừa sẽ được cắt bỏ khỏi bộ phận; phần tử kết quả đã hoàn toàn sẵn sàng để sử dụng. Vì các cuộc thử nghiệm đã hoàn thành thành công nên quân đội Mỹ sẽ không dừng lại ở đó mà họ sẽ chế tạo thêm XNUMX bộ phận cấu trúc quan trọng hơn của động cơ nghiêng, một nửa trong số đó cũng sẽ là titan và phần còn lại sẽ là thép.
In 3D ở Nga và thế giới
Mặc dù thực tế là loại hình sản xuất máy in đã được triển khai thành công ở Mỹ và Nga vài năm trước, việc tạo ra các bộ phận cho thiết bị quân sự vẫn đang trong quá trình cải tiến và thử nghiệm. Trước hết, điều này là do yêu cầu rất cao đối với tất cả các sản phẩm quân sự, chủ yếu là về độ tin cậy và sức mạnh. Tuy nhiên, không chỉ người Mỹ mới đạt được thành công trong lĩnh vực này. Đây là năm thứ hai, các nhà thiết kế Nga đã sản xuất các bộ phận cho súng máy và súng lục đang được phát triển bằng công nghệ in 3D. Các công nghệ mới có thể tiết kiệm thời gian quý báu trên bản vẽ. Và việc đưa những bộ phận đó vào sản xuất có thể đảm bảo việc thay thế nhanh chóng tại địa phương, trong các tiểu đoàn sửa chữa, vì sẽ không cần phải đợi phụ tùng thay thế từ nhà máy đến để thay thế. xe tăng hoặc máy bay không người lái.
Đối với các tàu ngầm, máy in 3D quân sự đơn giản sẽ có giá trị như vàng, vì trong các chuyến hành trình đường dài tự động, việc chính các thủy thủ tàu ngầm thay thế các bộ phận sẽ mang lại cho tàu ngầm một nguồn tài nguyên gần như vô tận. Tình trạng tương tự cũng xảy ra với những con tàu khởi hành những chuyến đi dài và tàu phá băng. Hầu hết các tàu này sẽ sớm nhận được máy bay không người láimà cuối cùng sẽ yêu cầu sửa chữa hoặc thay thế hoàn toàn. Nếu trên tàu xuất hiện một máy in 3D cho phép bạn in nhanh các phụ tùng thay thế thì sau vài giờ, thiết bị có thể được sử dụng lại. Trong điều kiện hoạt động mang tính chất nhất thời và tính cơ động cao của nhà hát hoạt động quân sự, việc lắp ráp cục bộ một số bộ phận, tổ hợp và cơ chế ngay tại chỗ sẽ cho phép duy trì mức hiệu quả cao của các đơn vị hỗ trợ.
Trong khi quân đội Mỹ tung ra thị trường máy bay cánh quạt nghiêng thì các nhà sản xuất xe tăng Armata của Nga đã sử dụng máy in công nghiệp tại Uralvagonzavod trong năm thứ hai. Với sự trợ giúp của nó, các bộ phận của xe bọc thép cũng như các sản phẩm dân sự được sản xuất. Nhưng cho đến nay những bộ phận như vậy chỉ được sử dụng cho nguyên mẫu, ví dụ, chúng được sử dụng để chế tạo xe tăng Armata và thử nghiệm nó. Tại mối quan tâm của Kalashnikov, cũng như tại TsNIITOCHMASH, theo lệnh của quân đội Nga, các nhà thiết kế chế tạo nhiều bộ phận khác nhau của vũ khí nhỏ vũ khí từ kim loại và chip polymer trên máy in 3D. Cục thiết kế công cụ Tula được đặt theo tên của Shipunov, KPB nổi tiếng, nơi được biết đến với nhiều loại vũ khí được sản xuất: từ súng lục đến tên lửa có độ chính xác cao, cũng không kém xa họ. Ví dụ, súng lục và súng trường tấn công ADS đầy hứa hẹn, nhằm thay thế AK74M và APS trong lực lượng đặc nhiệm, được lắp ráp từ các bộ phận nhựa có độ bền cao được in trên máy in. KPB đã có thể tạo khuôn mẫu cho một số sản phẩm quân sự; việc lắp ráp hàng loạt các sản phẩm này hiện đang được thực hiện.
Trong điều kiện thế giới đang chứng kiến một cuộc chạy đua vũ trang mới, thời điểm tung ra các loại vũ khí mới trở nên quan trọng. Ví dụ, trong xe bọc thép, chỉ quá trình tạo mô hình và chuyển từ bản vẽ sang nguyên mẫu thường mất một hoặc hai năm. Khi phát triển tàu ngầm, khoảng thời gian này đã dài hơn gấp 2 lần. Alexey Kondratyev, một chuyên gia trong lĩnh vực hải quân, cho biết: “Công nghệ in 3D sẽ cho phép chúng tôi giảm thời gian từ vài lần đến vài tháng”. — Nhà thiết kế sẽ có thể tiết kiệm thời gian vẽ khi thiết kế mô hình 15D trên máy tính và ngay lập tức tạo ra nguyên mẫu của bộ phận được yêu cầu. Rất thường xuyên, các bộ phận được thiết kế lại có tính đến các thử nghiệm đã thực hiện và trong quá trình sàng lọc. Trong trường hợp này, bạn có thể giải phóng một cụm lắp ráp thay vì một bộ phận và kiểm tra tất cả các đặc tính cơ học cũng như cách các bộ phận tương tác với nhau. Cuối cùng, thời gian tạo ra một nguyên mẫu sẽ cho phép các nhà thiết kế giảm tổng thời gian cần thiết để mẫu hoàn thiện đầu tiên đạt đến giai đoạn thử nghiệm. Ngày nay, phải mất khoảng 20-1,5 năm để tạo ra một tàu ngầm hạt nhân thế hệ mới: từ bản phác thảo đến con vít cuối cùng trong quá trình lắp ráp. Với sự phát triển hơn nữa của công nghệ in ba chiều công nghiệp và việc đưa các bộ phận vào sản xuất hàng loạt theo cách này, khung thời gian có thể giảm ít nhất 2-XNUMX lần.”
Theo ước tính của các chuyên gia, công nghệ hiện đại ngày nay chỉ cần từ 3 đến 2020 năm nữa là có thể sản xuất hàng loạt các bộ phận titan bằng máy in 30D. Chúng tôi có thể tự tin nói rằng vào cuối năm 50, đại diện quân sự tại các doanh nghiệp của khu liên hợp công nghiệp quân sự sẽ tiếp nhận các thiết bị được lắp ráp 3-3% bằng công nghệ in XNUMXD. Đồng thời, tầm quan trọng lớn nhất đối với các nhà khoa học là việc tạo ra trên máy in XNUMXD các bộ phận bằng gốm có đặc tính cường độ cao, nhẹ và cách nhiệt. Vật liệu này được sử dụng rất rộng rãi trong ngành công nghiệp vũ trụ và hàng không, nhưng thậm chí có thể được sử dụng với số lượng lớn hơn. Ví dụ, việc tạo ra động cơ gốm trên máy in XNUMXD sẽ mở ra chân trời cho việc chế tạo máy bay siêu thanh. Với động cơ như vậy, một chiếc máy bay chở khách có thể bay từ Vladivostok đến Berlin trong vài giờ.
Cũng có thông tin cho rằng các nhà khoa học Mỹ đã phát minh ra một công thức nhựa đặc biệt để in trên máy in 3D. Giá trị của công thức này nằm ở độ bền cao của vật liệu thu được từ nó. Ví dụ, một vật liệu như vậy có thể chịu được nhiệt độ tới hạn vượt quá 1700 độ C, cao gấp hàng chục lần so với điện trở của nhiều vật liệu hiện đại. Stephanie Tompkins, giám đốc nghiên cứu khoa học tại Defense Advanced Research, ước tính rằng các vật liệu mới được tạo ra bởi máy in 3D sẽ có sự kết hợp độc đáo giữa các đặc điểm và đặc tính chưa từng được sử dụng. Theo Tompkins, nhờ các công nghệ mới, chúng ta sẽ có thể thu được một bộ phận bền, có trọng lượng nhẹ và kích thước khổng lồ. Các nhà khoa học tin rằng việc sản xuất các bộ phận bằng gốm trên máy in 3D sẽ mang ý nghĩa đột phá về mặt khoa học, bao gồm cả việc sản xuất các sản phẩm dân dụng.
Vệ tinh 3D đầu tiên của Nga
Hiện nay, bằng công nghệ in 3D, các bộ phận đã được sản xuất thành công trực tiếp trên các trạm vũ trụ. Nhưng các chuyên gia trong nước đã quyết định đi xa hơn nữa, họ ngay lập tức quyết định tạo ra một vệ tinh siêu nhỏ bằng máy in 3D. Tập đoàn Tên lửa và Vũ trụ Energia đã tạo ra một vệ tinh, thân, khung và một số bộ phận khác được in trên máy in 120D. Đồng thời, một điều quan trọng được làm rõ là vệ tinh siêu nhỏ được tạo ra bởi các kỹ sư của Energia cùng với các sinh viên của Đại học Bách khoa Tomsk (TPU). Vệ tinh in đầu tiên có tên đầy đủ là “Tomsk-TPU-120” (con số 120 trong tên để vinh danh kỷ niệm 2016 năm thành lập trường đại học, được tổ chức vào tháng 2016 năm 02). Nó được phóng thành công lên vũ trụ vào mùa xuân năm 3 cùng với tàu vũ trụ Progress MS-XNUMX; vệ tinh được chuyển đến ISS và sau đó được phóng lên vũ trụ. Thiết bị này là vệ tinh XNUMXD đầu tiên và duy nhất trên thế giới.
Vệ tinh do sinh viên TPU tạo ra thuộc loại vệ tinh nano (CubSat). Nó có các kích thước sau 300x100x100 mm. Vệ tinh này trở thành tàu vũ trụ đầu tiên trên thế giới có thân được in bằng công nghệ in XNUMXD. Trong tương lai, công nghệ này có thể trở thành một bước đột phá thực sự trong việc tạo ra các vệ tinh nhỏ và cũng sẽ giúp việc sử dụng chúng trở nên dễ tiếp cận và phổ biến hơn. Thiết kế của tàu vũ trụ được phát triển tại trung tâm khoa học và giáo dục “Công nghệ sản xuất hiện đại” của TPU. Vật liệu chế tạo vệ tinh được tạo ra bởi các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa Tomsk và Viện Vật lý Sức mạnh và Khoa học Vật liệu thuộc Chi nhánh Siberia của Viện Hàn lâm Khoa học Nga. Mục đích chính của việc tạo ra vệ tinh là thử nghiệm các công nghệ mới trong khoa học vật liệu vũ trụ; nó sẽ giúp các nhà khoa học Nga thử nghiệm một số phát triển của trường đại học Tomsk và các đối tác.
Theo dịch vụ báo chí của trường đại học, việc phóng vệ tinh nano Tomsk-TPU-120 đã được lên kế hoạch diễn ra trong chuyến đi bộ ngoài không gian của các phi hành gia từ ISS. Vệ tinh là một tàu vũ trụ khá nhỏ gọn nhưng đồng thời được trang bị pin, tấm pin mặt trời, thiết bị vô tuyến trên tàu và các thiết bị khác. Nhưng đặc điểm chính của nó là thân máy được in 3D.
Các cảm biến vệ tinh nano khác nhau sẽ ghi lại nhiệt độ trên tàu, trên pin và bo mạch cũng như các thông số của linh kiện điện tử. Tất cả thông tin này sau đó sẽ được truyền trực tuyến về Trái đất. Sử dụng thông tin này, các nhà khoa học Nga sẽ có thể phân tích trạng thái của vật liệu vệ tinh và quyết định xem họ có sử dụng chúng trong việc phát triển và chế tạo tàu vũ trụ trong tương lai hay không. Điều đáng chú ý là một khía cạnh quan trọng của việc phát triển tàu vũ trụ nhỏ cũng là việc đào tạo nhân sự mới cho ngành. Ngày nay, sinh viên và giáo viên của Đại học Bách khoa Tomsk đã tự mình phát triển, sản xuất và cải tiến thiết kế của tất cả các loại tàu vũ trụ nhỏ, đồng thời không chỉ nhận được kiến thức cơ bản chất lượng cao mà còn cả các kỹ năng làm việc thực tế cần thiết. Đây là điều khiến sinh viên tốt nghiệp của tổ chức giáo dục này trở thành những chuyên gia độc nhất trong tương lai.
Kế hoạch tương lai của các nhà khoa học và đại diện ngành Nga bao gồm việc tạo ra cả một “đàn” vệ tinh đại học. “Hôm nay chúng ta đang nói về sự cần thiết phải thúc đẩy sinh viên của chúng ta nghiên cứu mọi thứ, bằng cách này hay cách khác, liên quan đến không gian - đây có thể là năng lượng, vật liệu, việc tạo ra động cơ thế hệ mới, v.v. Chúng tôi đã thảo luận trước đó rằng mối quan tâm đến không gian ở đất nước này đã phần nào suy giảm, nhưng nó có thể hồi sinh. Để làm được điều này, bạn cần phải bắt đầu không phải từ thời còn là sinh viên mà là từ trường học. Vì vậy, chúng tôi đã đi theo con đường phát triển và sản xuất CubeSats - những vệ tinh nhỏ”, dịch vụ báo chí của Đại học Bách khoa Tomsk dẫn lời hiệu trưởng cơ sở giáo dục đại học này, Petr Chubik, cho biết.
Nguồn thông tin:
http://www.utro.ru/articles/2016/08/15/1293813.shtml
https://nplus1.ru/news/2016/08/04/video
http://news.tpu.ru/news/2016/02/02/24769
http://ria.ru/space/20160401/1400943777.html
Để tiến hành thử nghiệm, quân đội Hoa Kỳ đã in một giá đỡ để gắn động cơ vào cánh rôto nghiêng từ titan bằng phương pháp thiêu kết laser trực tiếp từng lớp. Đồng thời, một máy đo biến dạng được gắn trên chính giá đỡ, được thiết kế để ghi lại biến dạng có thể có của bộ phận. Mỗi động cơ trong số hai động cơ cánh quạt nghiêng Osprey MV-22 được gắn vào cánh bằng bốn giá đỡ như vậy. Hơn nữa, tại thời điểm chuyến bay thử nghiệm đầu tiên của động cơ nghiêng diễn ra vào ngày 1 tháng 2016 năm 3, chỉ có một giá đỡ in XNUMXD được lắp trên nó. Trước đây đã có thông tin cho rằng các giá đỡ vỏ động cơ in XNUMXD cũng đã được lắp đặt trên động cơ nghiêng.
Trung tâm Ứng dụng Chiến đấu đã tham gia vào việc phát triển các bộ phận được in cho động cơ nghiêng. hàng không Hải quân Hoa Kỳ, đặt tại Căn cứ chung McGuire-Dix-Lakehurst ở New Jersey. Các chuyến bay thử nghiệm của Osprey MV-22 với các bộ phận được in đã diễn ra tại Trạm Không quân Hải quân Hoa Kỳ Patxent River, và các cuộc thử nghiệm được quân đội coi là thành công hoàn toàn. Quân đội Mỹ tin rằng nhờ sự phổ biến rộng rãi của in XNUMXD, công nghệ trong tương lai sẽ có thể sản xuất nhanh chóng và tương đối rẻ các phụ tùng thay thế cho động cơ nghiêng. Trong trường hợp này, các bộ phận cần thiết có thể được in trực tiếp trên tàu. Ngoài ra, các bộ phận được in sau đó có thể được sửa đổi để cải thiện hiệu suất của các bộ phận và hệ thống trên bo mạch.
Giá đỡ gắn động cơ in titan
Quân đội Hoa Kỳ đã quan tâm đến công nghệ in 3D cách đây vài năm, nhưng cho đến gần đây, chức năng của máy in 3D vẫn chưa rộng rãi đến mức có thể sử dụng thường xuyên để chế tạo các bộ phận khá phức tạp. Các bộ phận của rôto nghiêng được tạo bằng máy in phụ gia 6D. Phần được thực hiện dần dần trong các lớp. Cứ ba lớp bụi titan được liên kết bằng laser và quá trình này được lặp lại miễn là cần thiết để đạt được hình dạng mong muốn. Sau khi hoàn thành, phần thừa sẽ được cắt bỏ khỏi bộ phận; phần tử kết quả đã hoàn toàn sẵn sàng để sử dụng. Vì các cuộc thử nghiệm đã hoàn thành thành công nên quân đội Mỹ sẽ không dừng lại ở đó mà họ sẽ chế tạo thêm XNUMX bộ phận cấu trúc quan trọng hơn của động cơ nghiêng, một nửa trong số đó cũng sẽ là titan và phần còn lại sẽ là thép.
In 3D ở Nga và thế giới
Mặc dù thực tế là loại hình sản xuất máy in đã được triển khai thành công ở Mỹ và Nga vài năm trước, việc tạo ra các bộ phận cho thiết bị quân sự vẫn đang trong quá trình cải tiến và thử nghiệm. Trước hết, điều này là do yêu cầu rất cao đối với tất cả các sản phẩm quân sự, chủ yếu là về độ tin cậy và sức mạnh. Tuy nhiên, không chỉ người Mỹ mới đạt được thành công trong lĩnh vực này. Đây là năm thứ hai, các nhà thiết kế Nga đã sản xuất các bộ phận cho súng máy và súng lục đang được phát triển bằng công nghệ in 3D. Các công nghệ mới có thể tiết kiệm thời gian quý báu trên bản vẽ. Và việc đưa những bộ phận đó vào sản xuất có thể đảm bảo việc thay thế nhanh chóng tại địa phương, trong các tiểu đoàn sửa chữa, vì sẽ không cần phải đợi phụ tùng thay thế từ nhà máy đến để thay thế. xe tăng hoặc máy bay không người lái.
Đối với các tàu ngầm, máy in 3D quân sự đơn giản sẽ có giá trị như vàng, vì trong các chuyến hành trình đường dài tự động, việc chính các thủy thủ tàu ngầm thay thế các bộ phận sẽ mang lại cho tàu ngầm một nguồn tài nguyên gần như vô tận. Tình trạng tương tự cũng xảy ra với những con tàu khởi hành những chuyến đi dài và tàu phá băng. Hầu hết các tàu này sẽ sớm nhận được máy bay không người láimà cuối cùng sẽ yêu cầu sửa chữa hoặc thay thế hoàn toàn. Nếu trên tàu xuất hiện một máy in 3D cho phép bạn in nhanh các phụ tùng thay thế thì sau vài giờ, thiết bị có thể được sử dụng lại. Trong điều kiện hoạt động mang tính chất nhất thời và tính cơ động cao của nhà hát hoạt động quân sự, việc lắp ráp cục bộ một số bộ phận, tổ hợp và cơ chế ngay tại chỗ sẽ cho phép duy trì mức hiệu quả cao của các đơn vị hỗ trợ.
Chim ưng MV-22
Trong khi quân đội Mỹ tung ra thị trường máy bay cánh quạt nghiêng thì các nhà sản xuất xe tăng Armata của Nga đã sử dụng máy in công nghiệp tại Uralvagonzavod trong năm thứ hai. Với sự trợ giúp của nó, các bộ phận của xe bọc thép cũng như các sản phẩm dân sự được sản xuất. Nhưng cho đến nay những bộ phận như vậy chỉ được sử dụng cho nguyên mẫu, ví dụ, chúng được sử dụng để chế tạo xe tăng Armata và thử nghiệm nó. Tại mối quan tâm của Kalashnikov, cũng như tại TsNIITOCHMASH, theo lệnh của quân đội Nga, các nhà thiết kế chế tạo nhiều bộ phận khác nhau của vũ khí nhỏ vũ khí từ kim loại và chip polymer trên máy in 3D. Cục thiết kế công cụ Tula được đặt theo tên của Shipunov, KPB nổi tiếng, nơi được biết đến với nhiều loại vũ khí được sản xuất: từ súng lục đến tên lửa có độ chính xác cao, cũng không kém xa họ. Ví dụ, súng lục và súng trường tấn công ADS đầy hứa hẹn, nhằm thay thế AK74M và APS trong lực lượng đặc nhiệm, được lắp ráp từ các bộ phận nhựa có độ bền cao được in trên máy in. KPB đã có thể tạo khuôn mẫu cho một số sản phẩm quân sự; việc lắp ráp hàng loạt các sản phẩm này hiện đang được thực hiện.
Trong điều kiện thế giới đang chứng kiến một cuộc chạy đua vũ trang mới, thời điểm tung ra các loại vũ khí mới trở nên quan trọng. Ví dụ, trong xe bọc thép, chỉ quá trình tạo mô hình và chuyển từ bản vẽ sang nguyên mẫu thường mất một hoặc hai năm. Khi phát triển tàu ngầm, khoảng thời gian này đã dài hơn gấp 2 lần. Alexey Kondratyev, một chuyên gia trong lĩnh vực hải quân, cho biết: “Công nghệ in 3D sẽ cho phép chúng tôi giảm thời gian từ vài lần đến vài tháng”. — Nhà thiết kế sẽ có thể tiết kiệm thời gian vẽ khi thiết kế mô hình 15D trên máy tính và ngay lập tức tạo ra nguyên mẫu của bộ phận được yêu cầu. Rất thường xuyên, các bộ phận được thiết kế lại có tính đến các thử nghiệm đã thực hiện và trong quá trình sàng lọc. Trong trường hợp này, bạn có thể giải phóng một cụm lắp ráp thay vì một bộ phận và kiểm tra tất cả các đặc tính cơ học cũng như cách các bộ phận tương tác với nhau. Cuối cùng, thời gian tạo ra một nguyên mẫu sẽ cho phép các nhà thiết kế giảm tổng thời gian cần thiết để mẫu hoàn thiện đầu tiên đạt đến giai đoạn thử nghiệm. Ngày nay, phải mất khoảng 20-1,5 năm để tạo ra một tàu ngầm hạt nhân thế hệ mới: từ bản phác thảo đến con vít cuối cùng trong quá trình lắp ráp. Với sự phát triển hơn nữa của công nghệ in ba chiều công nghiệp và việc đưa các bộ phận vào sản xuất hàng loạt theo cách này, khung thời gian có thể giảm ít nhất 2-XNUMX lần.”
Theo ước tính của các chuyên gia, công nghệ hiện đại ngày nay chỉ cần từ 3 đến 2020 năm nữa là có thể sản xuất hàng loạt các bộ phận titan bằng máy in 30D. Chúng tôi có thể tự tin nói rằng vào cuối năm 50, đại diện quân sự tại các doanh nghiệp của khu liên hợp công nghiệp quân sự sẽ tiếp nhận các thiết bị được lắp ráp 3-3% bằng công nghệ in XNUMXD. Đồng thời, tầm quan trọng lớn nhất đối với các nhà khoa học là việc tạo ra trên máy in XNUMXD các bộ phận bằng gốm có đặc tính cường độ cao, nhẹ và cách nhiệt. Vật liệu này được sử dụng rất rộng rãi trong ngành công nghiệp vũ trụ và hàng không, nhưng thậm chí có thể được sử dụng với số lượng lớn hơn. Ví dụ, việc tạo ra động cơ gốm trên máy in XNUMXD sẽ mở ra chân trời cho việc chế tạo máy bay siêu thanh. Với động cơ như vậy, một chiếc máy bay chở khách có thể bay từ Vladivostok đến Berlin trong vài giờ.
Cũng có thông tin cho rằng các nhà khoa học Mỹ đã phát minh ra một công thức nhựa đặc biệt để in trên máy in 3D. Giá trị của công thức này nằm ở độ bền cao của vật liệu thu được từ nó. Ví dụ, một vật liệu như vậy có thể chịu được nhiệt độ tới hạn vượt quá 1700 độ C, cao gấp hàng chục lần so với điện trở của nhiều vật liệu hiện đại. Stephanie Tompkins, giám đốc nghiên cứu khoa học tại Defense Advanced Research, ước tính rằng các vật liệu mới được tạo ra bởi máy in 3D sẽ có sự kết hợp độc đáo giữa các đặc điểm và đặc tính chưa từng được sử dụng. Theo Tompkins, nhờ các công nghệ mới, chúng ta sẽ có thể thu được một bộ phận bền, có trọng lượng nhẹ và kích thước khổng lồ. Các nhà khoa học tin rằng việc sản xuất các bộ phận bằng gốm trên máy in 3D sẽ mang ý nghĩa đột phá về mặt khoa học, bao gồm cả việc sản xuất các sản phẩm dân dụng.
Vệ tinh 3D đầu tiên của Nga
Hiện nay, bằng công nghệ in 3D, các bộ phận đã được sản xuất thành công trực tiếp trên các trạm vũ trụ. Nhưng các chuyên gia trong nước đã quyết định đi xa hơn nữa, họ ngay lập tức quyết định tạo ra một vệ tinh siêu nhỏ bằng máy in 3D. Tập đoàn Tên lửa và Vũ trụ Energia đã tạo ra một vệ tinh, thân, khung và một số bộ phận khác được in trên máy in 120D. Đồng thời, một điều quan trọng được làm rõ là vệ tinh siêu nhỏ được tạo ra bởi các kỹ sư của Energia cùng với các sinh viên của Đại học Bách khoa Tomsk (TPU). Vệ tinh in đầu tiên có tên đầy đủ là “Tomsk-TPU-120” (con số 120 trong tên để vinh danh kỷ niệm 2016 năm thành lập trường đại học, được tổ chức vào tháng 2016 năm 02). Nó được phóng thành công lên vũ trụ vào mùa xuân năm 3 cùng với tàu vũ trụ Progress MS-XNUMX; vệ tinh được chuyển đến ISS và sau đó được phóng lên vũ trụ. Thiết bị này là vệ tinh XNUMXD đầu tiên và duy nhất trên thế giới.
Vệ tinh do sinh viên TPU tạo ra thuộc loại vệ tinh nano (CubSat). Nó có các kích thước sau 300x100x100 mm. Vệ tinh này trở thành tàu vũ trụ đầu tiên trên thế giới có thân được in bằng công nghệ in XNUMXD. Trong tương lai, công nghệ này có thể trở thành một bước đột phá thực sự trong việc tạo ra các vệ tinh nhỏ và cũng sẽ giúp việc sử dụng chúng trở nên dễ tiếp cận và phổ biến hơn. Thiết kế của tàu vũ trụ được phát triển tại trung tâm khoa học và giáo dục “Công nghệ sản xuất hiện đại” của TPU. Vật liệu chế tạo vệ tinh được tạo ra bởi các nhà khoa học từ Đại học Bách khoa Tomsk và Viện Vật lý Sức mạnh và Khoa học Vật liệu thuộc Chi nhánh Siberia của Viện Hàn lâm Khoa học Nga. Mục đích chính của việc tạo ra vệ tinh là thử nghiệm các công nghệ mới trong khoa học vật liệu vũ trụ; nó sẽ giúp các nhà khoa học Nga thử nghiệm một số phát triển của trường đại học Tomsk và các đối tác.
Theo dịch vụ báo chí của trường đại học, việc phóng vệ tinh nano Tomsk-TPU-120 đã được lên kế hoạch diễn ra trong chuyến đi bộ ngoài không gian của các phi hành gia từ ISS. Vệ tinh là một tàu vũ trụ khá nhỏ gọn nhưng đồng thời được trang bị pin, tấm pin mặt trời, thiết bị vô tuyến trên tàu và các thiết bị khác. Nhưng đặc điểm chính của nó là thân máy được in 3D.
Các cảm biến vệ tinh nano khác nhau sẽ ghi lại nhiệt độ trên tàu, trên pin và bo mạch cũng như các thông số của linh kiện điện tử. Tất cả thông tin này sau đó sẽ được truyền trực tuyến về Trái đất. Sử dụng thông tin này, các nhà khoa học Nga sẽ có thể phân tích trạng thái của vật liệu vệ tinh và quyết định xem họ có sử dụng chúng trong việc phát triển và chế tạo tàu vũ trụ trong tương lai hay không. Điều đáng chú ý là một khía cạnh quan trọng của việc phát triển tàu vũ trụ nhỏ cũng là việc đào tạo nhân sự mới cho ngành. Ngày nay, sinh viên và giáo viên của Đại học Bách khoa Tomsk đã tự mình phát triển, sản xuất và cải tiến thiết kế của tất cả các loại tàu vũ trụ nhỏ, đồng thời không chỉ nhận được kiến thức cơ bản chất lượng cao mà còn cả các kỹ năng làm việc thực tế cần thiết. Đây là điều khiến sinh viên tốt nghiệp của tổ chức giáo dục này trở thành những chuyên gia độc nhất trong tương lai.
Kế hoạch tương lai của các nhà khoa học và đại diện ngành Nga bao gồm việc tạo ra cả một “đàn” vệ tinh đại học. “Hôm nay chúng ta đang nói về sự cần thiết phải thúc đẩy sinh viên của chúng ta nghiên cứu mọi thứ, bằng cách này hay cách khác, liên quan đến không gian - đây có thể là năng lượng, vật liệu, việc tạo ra động cơ thế hệ mới, v.v. Chúng tôi đã thảo luận trước đó rằng mối quan tâm đến không gian ở đất nước này đã phần nào suy giảm, nhưng nó có thể hồi sinh. Để làm được điều này, bạn cần phải bắt đầu không phải từ thời còn là sinh viên mà là từ trường học. Vì vậy, chúng tôi đã đi theo con đường phát triển và sản xuất CubeSats - những vệ tinh nhỏ”, dịch vụ báo chí của Đại học Bách khoa Tomsk dẫn lời hiệu trưởng cơ sở giáo dục đại học này, Petr Chubik, cho biết.
Nguồn thông tin:
http://www.utro.ru/articles/2016/08/15/1293813.shtml
https://nplus1.ru/news/2016/08/04/video
http://news.tpu.ru/news/2016/02/02/24769
http://ria.ru/space/20160401/1400943777.html
tin tức