導語

當導彈從發射筒中呼嘯而出的那一刻，很少有人會想到，支撐這些致命武器的骨架竟然可能來自一臺3D打印機。

近日，美國陸軍小企業創新研究項目（SBIR）向Continuous Composites公司投下200萬美元，聯手波音旗下的Aurora Flight Sciences，要用連續纖維3D打印技術為空射效應器打造下一代機身結構。

這個消息來自多家媒體公開報道，標志著 從配件制造繼續想著核心戰斗系統的結構件制造邁進。

空射效應器：新型無人作戰方式

空射效應器（Air-Launched Effects，簡稱ALE）代表著現代軍事作戰理念的重要轉變。

簡單來說，空射效應器（ALE）是各種從飛機上發射的無人系統的簡稱，這些系統可以由機組人員控制或自主飛行，并將信息反饋給直升機和聯網的地面部隊。

這是一個系統家族，包括空中載具、多種載荷、任務系統以及相關支持設備，設計用于自主或半自主地交付作戰效果，可以作為單一代理或團隊成員執行任務。

在作戰運用層面，空射效應器能夠從UH-60黑鷹直升機、AH-64阿帕奇攻擊直升機以及MQ-1C灰鷹無人機等平臺發射，執行從目標識別、通信中繼到精確打擊的多樣化任務。

其射程覆蓋范圍廣泛：短程效應器感知距離約40公里，中程約100公里，遠程可達200公里，這些距離實際上是射程的下限。

空射效應器的核心價值在于擴展載人平臺的有機作戰半徑、殺傷力和生存能力，實現操作員在環的自主作戰能力。

它們作為未來武裝偵察機生態系統先進團隊概念的關鍵組成部分，協同增強陸軍航空旅和地面部隊指揮官資產的生存能力、威脅識別、目標鎖定和殺傷力。

AM易道認為，空射效應器概念的提出，標志著作戰從傳統的大型載人平臺作戰模式，向小型、分布式、智能化無人系統群體作戰的轉變。

這不僅是技術進步的體現，更是對未來高強度沖突中生存性和作戰效能雙重要求的回應。

發射筒部署系統：罐裝發射的結構完整性挑戰

該項目專注于提升設計用于從發射筒發射的系統結構完整性—類似于導彈部署系統，目標是為這些 設定新的性能基準。

發射筒部署方式對機身結構提出了獨特的工程挑戰：系統必須承受發射時的高加速度載荷，同時保持輕量化以優化飛行性能。

SBIR項目Phase II：海軍技術向陸軍的成功轉移

這個SBIR項目的技術路徑展現了美軍跨軍種協作模式。

項目最初由海軍資助啟動，在完成Phase I階段驗證后，成功轉移到陸軍繼續推進，現在進入價值200萬美元的Phase II階段。

連續纖維3D打印工藝解析：現場浸潤與瞬時固化技術

Continuous Composites的連續纖維3D打印技術代表了復合材料制造工藝的典型技術路線。

該工藝在打印頭內部實現連續干纖維的現場浸潤，使用液態熱固性樹脂，輸出濕潤的纖維束，然后通過高強度固化源在擠出后立即進行快速聚合固化。

該系統采用運動平臺無關設計，在機器人和龍門架上都有可擴展的硬件解決方案。

與傳統需要預浸料的工藝相比，連續纖維3D打印通過浸潤技術降低了成本和存儲要求，同時實現了實時定制化。

據公開信息查詢，該工藝能夠在單步過程中打印結構纖維（如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維）和功能纖維（如光學纖維、金屬纖維）。

技術數據顯示，該工藝正在實現50-60%的纖維體積分數，這一指標接近傳統高性能復合材料的水平。

與傳統復合材料制造需要模具、層壓和長固化時間不同，連續纖維3D打印將軟件、硬件和材料科學統一到單一運動中，解鎖了此前被認為無法實現的幾何形狀、速度和結構性能。

纖維導向與拓撲優化：材料性能的精確控制

該項目中Aurora Flight Sciences提供關鍵的飛行載荷數據和幾何設計參數，項目將利用這些數據通過其專利技術開發優化的機身結構。

利用其在 和 方面的專業知識，該公司將設計輕量化、高性能的機身結構，最大化內部容積，直接增加載荷容量而不損害整體性能。

連續纖維3D打印工藝能夠實現纖維在絲束級別的精確導向，與傳統復合材料在預定義層中放置纖維不同，該技術可以精確定位纖維以最大化所需位置的強度。

這種創新方法重新構想了內部架構，使用更少的材料同時在設計中嵌入更大的強度，從而減輕重量并提高關鍵航空航天應用的效率。

國防供應鏈戰略定位：輕量化快速部署解決方案
這個SBIR合同標志著連續纖維3D打印技術在高性能國防應用規模化方面的關鍵一步，將驗證該技術在發射效應器結構組件和其他航空航天技術方面的 。

AM易道認為，傳統復合材料制造往往依賴于加工大型坯料來生產薄壁結構—這一過程浪費材料、成本高昂且耗時較長。

連續纖維3D打印通過創建近凈成形零件消除了這些低效問題，減少了加工要求和生產周期。

此外，該技術實現絲束級纖維導向，允許高效致密化和最終產品中定制化的熱性能或機械性能。

在全球軍事技術競爭日益激烈的背景下，這個200萬美元的投資代表了美軍在 下一代制造技術方面的戰略布局。

從技術驗證到實際部署的轉化過程，將直接影響未來無人作戰系統的結構設計理念和制造工藝標準。

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