In Ấn 3D Giúp Máy Bay Chiến Đấu Của Không Quân Ngày Càng Lớn Tuổi Vẫn Hoạt Động

Glenn House và đồng nghiệp của ông dành hơn bốn năm để làm một cái toilet mới cho máy bay B-1 Lancer. Thách thức không phải là việc đặt bồn cầu vào buồng lái (nó được đặt phía sau ghế trước bên trái), mà là đảm bảo mọi bộ phận có thể chịu được cuộc sống trên một máy bay có thể kéo 5 G, vượt vận tốc âm thanh và chịu đựng được nhiệt độ dao động dữ dội trong vài giờ. Kết quả cuối cùng không chỉ cần hoạt động mà còn phải hoạt động mà không kêu ồn, rò rỉ hoặc để lộ cho radar của đối phương. Việc được phê chuẩn sử dụng trên máy bay ném bom cũng phức tạp như việc sản xuất nó.

Cho đến năm ngoái, 2Is hoạt động trong lĩnh vực linh kiện quân sự, cung cấp các bộ phận thay thế cho các thiết bị quốc phòng khác nhau. (Phát âm là “hai mắt”, công ty đã bán bộ phận kinh doanh và hiện tập trung vào phần mềm chuỗi cung ứng liên quan đến quốc phòng.) Cung cấp các bộ phận thay thế cho quân đội là một lĩnh vực kỳ lạ trong nền kinh tế. Những thứ như máy bay và tàu ngầm dành hàng thập kỷ phục vụ, và các công ty đã sản xuất chúng hoặc cung cấp các bộ phận đa dạng của chúng thường biến mất lâu trước khi sản phẩm của họ về hưu. Vì vậy, khi có điều gì đó cần một núm vặn, ghế, hoặc bồn cầu mới, quân đội thường quay lại các công ty chuyên sản xuất chúng.

Luôn cập nhật thông tin với bản tin Vận tải của chúng tôi. Đăng ký tại đây!

Những công ty này phải làm việc từ những bản vẽ hai chiều bụi bặm hoặc tái tạo khuôn mất tích từ lâu, nhưng phải chính xác như các tiêu chuẩn của các bộ phận gốc. Làm việc trên những đơn đặt hàng rất nhỏ - đôi khi chỉ là hai hoặc ba cái của một mục hàng cụ thể - họ không có lợi ích từ quy mô sản xuất đủ lớn để hợp lý khi chi tiêu hàng chục nghìn đô la cho dụng cụ. Quy trình phê duyệt khó tính có thể đồng nghĩa với việc chờ đợi nhiều năm để thu hồi vốn đầu tư. Vì vậy, trong nhiều trường hợp, họ không tham gia đấu thầu cho những hợp đồng quân sự này, ưu tiên công việc ổn định, đáng tin cậy hơn.

Điều này là một vấn đề cho Không quân, đội tàu bay của họ lớn phần từ Thời Chiến lạnh. Các máy bay C-5, B-52 và KC-135 trung bình đã có tuổi lần lượt là 40, 56 và 57 năm. Tuổi trung bình của máy bay Không quân là 23 năm. Mỗi quý, nhánh quân đội này ghi nhận 10,000 yêu cầu về các bộ phận không được đáp ứng, mặc dù họ sẵn sàng chi một số tiền không hề nhỏ để thay thế những bộ phận từng chỉ trị giá vài xu - hãy thử tưởng tượng $10,000 cho một chiếc vỏ ghế toilet trong máy bay C-17 Globemaster III.

“Chúng ta sẽ phải tìm cách tốt hơn để duy trì những thứ cũ hoạt động,” ông Will Roper, phó thư ký Quân đội Không quân về công nghệ tiếp nhận và hậu cần, nói. Và ông ấy có một cách, được đại diện bằng mảnh nhựa có kích thước như một cái lò nướng ông đặt trong văn phòng của mình. Đó là một tấm bảng toilet cho máy bay vận tải hàng không C-5 Supergalaxy. Trước đây, Không quân đã trả $8,500 để thay thế bộ phận này. Nhưng cái này chỉ tốn $300, vì nó được in 3D.

Roper cho biết rằng in 3D, còn được gọi là sản xuất bổ sung, có thể sản xuất nhiều bộ phận mà Không quân đang cảm thấy cấp bách, từ tay nắm kín C-5 đến bả các F-15. “Nếu tôi cần hai hoặc ba bộ phận cho một chiếc B-52,” ông nói, “tôi có thể giao cho một trong những máy in của chúng ta.” Trong vài năm qua, Không quân đã sản xuất hàng nghìn bộ phận theo cách này, và nó có thể áp dụng cho gần như bất kỳ thứ gì được làm từ kim loại hoặc nhựa. Composite và sợi cacbon cũng có thể hoạt động, thậm chí là bảng mạch điện.

Nhưng một phương pháp mới đồng nghĩa với những vấn đề mới. Vẫn không dễ để biến bản vẽ hai chiều thành cái mà máy in 3D có thể hiểu. Không quân cần phải tìm cách chứng minh rằng những bộ phận này có thể chịu được những khó khăn của cuộc sống trên không, rằng chúng sẽ bền và đáng tin cậy như bản gốc. Các nhà khoa học của họ đang khám phá các kỹ thuật mới và tạo ra các hỗn hợp kim loại riêng để phù hợp với nhu cầu của họ. Nhưng Roper háo hức để đưa công việc của họ ra khỏi giai đoạn thử nghiệm.

Đó là lý do tại sao ông đang tổ chức một loại trò chơi chiến tranh mới: Olympic Sản xuất Tiên tiến của Không quân. Dự kiến diễn ra vào ngày 8 và 9 tháng 7 tại Salt Lake City, cuộc thi nhằm mục tiêu thu hút mọi loại người chơi - các công ty sản xuất bổ sung, các nhà thầu quốc phòng truyền thống, các startup công nghệ, các trường đại học - để cạnh tranh giải quyết các vấn đề khác nhau.

Bài tập phòng chứa bộ phận mở sẽ yêu cầu các nhóm sao chép các bộ phận cụ thể mà không được cung cấp thông số kỹ thuật thiết kế, đồng thời đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe của Không quân. “Sprint phê chuẩn” sẽ là về việc phát triển các cách mới để chứng minh công việc của họ bằng những gì đã từng tồn tại. Trong “marathon chuỗi cung ứng”, các nhóm sẽ băn khoăn về cách để đưa một bộ phận mới đến một nơi nhất định, như Afghanistan. Có lẽ là tốt hơn để sản xuất ở Mỹ và vận chuyển, hoặc để giữ máy in 3D tại tuyến đầu, hoặc có cái gì đó ở giữa. Roper và đội ngũ của ông tại Văn phòng Bảo trì Nhanh chóng mới được thành lập vẫn đang làm việc để xác định các giải thưởng cho những sự kiện này, nhưng chúng sẽ là sự kết hợp giữa tiền và cơ hội làm việc với Không quân hoặc các nhà thầu của nó. Huy chương sẽ được in 3D, tất nhiên là vậy.

Vượt qua việc giải quyết những vấn đề cụ thể này, Roper hy vọng thay đổi cách Không quân duy trì bộ binh của mình. Chi phí duy trì và logistics chiếm 70% tổng chi phí của một nền tảng, và mỗi đô la tiết kiệm ở đây có thể được sử dụng cho một chương trình khác (hoặc trở lại cho người đóng thuế).

Khi 2Is được thành lập vào năm 2002, House nghĩ rằng sản xuất bổ sung có nhiều tiềm năng. Nhưng cho đến vài năm trước, công nghệ chưa đạt đến điểm mà có thể sản xuất những bộ phận chính xác và bền bỉ đủ cho việc sử dụng trong quân đội. “Chúng tôi rút lui về quy trình sản xuất tiêu chuẩn,” ông nói. Mặc dù House nghĩ rằng những kỹ thuật này khó bán cho các bộ phận quan trọng như trụ, cánh máy và chân hạ cánh, ông nói rằng ông khích lệ khi thấy Không quân tiếp cận một cách quyết liệt để tiến bộ công nghệ mới. Và nếu ông vẫn còn trong lĩnh vực bán phụ tùng, House sẽ đến Salt Lake City và mục tiêu tới huy chương vàng.

• Mọi người đều yêu Rey, một câu chuyện trong Vũ trụ Chiến tranh các vì sao
• Nhà hàng siêu công nghệ, siêu thử nghiệm của tương lai
• 25 ý tưởng quà tặng tuyệt vời dưới 25 đô la
• Vẽ với drone trên sa mạc muối của Bolivia
• Đây là bằng chứng liên kết các cuộc tấn công mạng táo tợn nhất của Nga
• 👁 Một cách an toàn hơn để bảo vệ dữ liệu của bạn; cùng những tin tức mới nhất về Trí tuệ Nhân tạo
• 🎧 Âm thanh không ổn? Hãy xem các tai nghe không dây, loa thanh và loa Bluetooth yêu thích của chúng tôi