美國陸軍測試3D打印建筑物是否具備防爆能力

2023年11月15日，南極熊獲悉，美國陸軍工程兵團(tuán)（USACE）在印第安納州阿特伯里營，于今年10月向陸軍、空軍和海軍陸戰(zhàn)隊等美國武裝部隊成員展示了采用3D打印技術(shù)（AC）建造的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行的爆炸測試。這項測試包括了海洋創(chuàng)新部門（MIU）在內(nèi)。MIU是美國海軍陸戰(zhàn)隊（USMC）預(yù)備役部隊的一部分。這一活動旨在展示使用增材施工技術(shù)構(gòu)建的混凝土結(jié)構(gòu)在爆炸條件下的性能和耐久性。

△從現(xiàn)場的照片來看，此次測試爆炸的威力并非直接作用于3D打印墻面，但該建筑物依然具備很好的防爆能力

軍隊對3D打印的需求不斷增長

美國海軍陸戰(zhàn)隊于2020年3月宣布了《部隊設(shè)計2030》 (FD) 作為一項部隊重組計劃，旨在實現(xiàn)美國海軍陸戰(zhàn)隊的現(xiàn)代化，并與美國海軍建立更緊密的合作關(guān)系，以便為美國海軍陸戰(zhàn)隊?wèi)?yīng)對與中國的任何潛在海戰(zhàn)做好準(zhǔn)備。FD2030最新更新的兩個主要組成部分是人才管理以及培訓(xùn)和教育，以便更好地將個人能力、技能和愿望與軍種的作戰(zhàn)需求結(jié)合起來，并對FD2030概念和能力進(jìn)行更廣泛的實驗。

因此，在阿特伯里營進(jìn)行的為期五天的演習(xí)中，在短短18小時內(nèi)完成了一座全尺寸建筑的3D打印，并隨后進(jìn)行了爆炸測試，這正是海洋創(chuàng)新部門（MIU）任務(wù)核心研究的一部分。根據(jù)美國陸軍工程兵團(tuán)（USACE）AC項目經(jīng)理Megan Krieger的介紹，這是首次將全尺寸建筑物用于受控爆炸測試的3D打印實驗。

Krieger表示：“我們向空軍、陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊提供了關(guān)于檢查和進(jìn)行3D打印的培訓(xùn)。我們在教室環(huán)境中對他們進(jìn)行了培訓(xùn)，涵蓋了從材料開發(fā)到操作計算機，以及完成建筑過程的各個方面。我們的目標(biāo)是實現(xiàn)緊急建設(shè)，真正使士兵受益，并從根本上減少后勤工作，以便能夠使用當(dāng)?shù)乜色@得的材料進(jìn)行打印。另外，我們在進(jìn)行3D打印時不使用專有的、特殊定制的材料。相反，通過訪問一個網(wǎng)站，可以在幾天內(nèi)獲取所需的材料，然后使用這些材料進(jìn)行3D打印?！?br />

△在另個一項目中，海軍陸戰(zhàn)隊在36小時內(nèi)3D打印火箭發(fā)射器掩體

MIU海軍陸戰(zhàn)隊少校Max Wineland解釋說：“MIU參與有兩個主要原因。首先，有人呼吁邀請專家參與，為使用這種3D打印技術(shù)進(jìn)行建設(shè)的團(tuán)隊提供反饋。其次，我們能夠緊隨美國陸軍工程兵團(tuán)正在開發(fā)和即將推出的技術(shù)，海軍陸戰(zhàn)隊未來可能對這些技術(shù)產(chǎn)生興趣?！?br />

即使在美國軍方去年推出的大量增材制造（AM）項目中，阿特伯里營的演習(xí)仍然是推動美國防部對3D打印制造興趣的一個特別具有代表性的例子。首先，美國陸軍工程兵團(tuán)向其他軍種代表，展示的新能力概括了利用增材制造在盡可能廣泛的軍事人員中，快速分享新技術(shù)進(jìn)步的能力。

最終，考慮到建筑3D打印技術(shù)的卓越創(chuàng)新、潛在顛覆力以及其獨特的復(fù)雜性，成功可能更加仰賴政府的持續(xù)支持，而非其它領(lǐng)域的資助，特別是相較于增材制造的其它前沿技術(shù)。這種長期的政府支持將為該領(lǐng)域的研究和發(fā)展提供堅實的基礎(chǔ)。