2016 yil avgust oyining boshida AQSh harbiy-dengiz kuchlari Osprey MV-22 tiltrotorini muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazdi. Bu samolyotning o'zi g'ayrioddiy emas. Ikki rotorli mashina Amerika dengiz flotida uzoq vaqt xizmatda bo'lgan (u 1980-yillarning ikkinchi yarmida foydalanishga topshirilgan), lekin tarixda birinchi marta muhim qismlar tiltrotorga o'rnatildi (parvozlar xavfsizligi) to'g'ridan -to'g'ri ularga bog'liq), bu 3D bosma printer edi.
Sinov uchun AQSh harbiylari to'g'ridan-to'g'ri qatlamli lazerli sinter yordamida titaniumdan dvigatelni tiltrotor qanotiga mahkamlash uchun qavsni chop etishdi. Shu bilan birga, qismning mumkin bo'lgan deformatsiyasini qayd etish uchun mo'ljallangan, qisqichning o'ziga kuchlanish o'lchagich o'rnatildi. Osprey MV-22 tiltrotorining ikkita dvigatelining har biri qanotga to'rtta shunday qavs yordamida biriktirilgan. Shu bilan birga, 2016 yil 1 -avgustda tiltrotorning birinchi sinov parvozi paytida unga 3D -printerda bosilgan faqat bitta qavs o'rnatilgan edi. Avvalroq, uch o'lchovli bosib chiqarish usulida bosilgan nacelle tokchalari ham tiltrotorga o'rnatilgani xabar qilingan edi.
Tiltrotor uchun chop etilgan qismlarni ishlab chiqish Nyu-Jersidagi McGuire-Dix-Lakehurst qo'shma bazasida joylashgan AQSh harbiy-dengiz kuchlarining aviatsiya jangovar operatsiyalar markazi tomonidan amalga oshirildi. Osprey MV-22 samolyotlarining bosma qismli sinovlari AQSh harbiy-dengiz kuchlari Patxent daryosi bazasida o'tkazildi, sinovlar harbiylar tomonidan muvaffaqiyatli o'tdi. Amerika harbiylari uch o'lchovli bosib chiqarishni keng joriy etish tufayli kelajakda texnologiya konvertorlar uchun ehtiyot qismlarni tez va nisbatan arzon ishlab chiqarish imkoniyatiga ega bo'ladi deb hisoblaydilar. Bunday holda, kerakli ma'lumotlarni to'g'ridan -to'g'ri kemalarda chop etish mumkin. Bunga qo'shimcha ravishda, bort qismlari tizimning ishlashini yaxshilash uchun o'zgartirilishi mumkin.
Titan bosma dvigatel o'rnatish moslamasi
Bir necha yil oldin AQSh harbiylari 3D bosib chiqarish texnologiyasiga qiziqishgan, lekin yaqin vaqtgacha 3D -printerlarning funksionalligi juda murakkab bo'laklarni yaratish uchun odatiy foydalanish uchun etarli darajada keng bo'lmagan. Tiltrotor qismlari 3D -qo'shimchalar yordamida yaratilgan. Qism asta -sekin qatlamlarga bo'linadi. Titan changining har uch qatlami lazer bilan bog'langan, bu jarayon kerakli shaklni olish uchun kerak bo'lganda takrorlanadi. Tugatgandan so'ng, ortiqcha qismdan kesiladi; hosil bo'lgan element foydalanishga to'liq tayyor. Sinovlar muvaffaqiyatli yakunlanganligi sababli, amerikalik harbiylar shu bilan to'xtab qolmaydi, ular tiltrotorning yana 6 ta muhim tarkibiy elementlarini qurmoqchi, ularning yarmi titandan, ikkinchisi - po'latdan iborat.
3D bosib chiqarish Rossiyada va butun dunyoda
Bir necha yil oldin AQSh va Rossiyada printerning ishlab chiqarish turi muvaffaqiyatli amalga oshirilganiga qaramay, harbiy texnika uchun elementlar yaratish yakunlanmoqda va sinovdan o'tkazilmoqda. Birinchidan, bu barcha harbiy mahsulotlarga, asosan, ishonchliligi va chidamliligi bo'yicha juda yuqori talablar bilan bog'liq. Biroq, bu sohada olg'a siljish amerikaliklar tomonidan yolg'iz emas. Rossiyalik dizaynerlar ketma -ket ikkinchi yil 3D bosma texnologiyasidan foydalangan holda ishlab chiqilgan avtomat va to'pponcha uchun ehtiyot qismlar ishlab chiqarishmoqda. Yangi texnologiyalar chizish vaqtini tejaydi. Va bunday qismlarni ishga tushirish maydonda, ta'mirlash batalonlarida tezda almashtirishni ta'minlaydi, chunki zavoddan xuddi shu tanklar yoki uchuvchisiz uchish apparatlari uchun ehtiyot qismlarni kutishning hojati bo'lmaydi.
Suv osti kemalari uchun 3D-printerlar og'irligi oltinga teng bo'ladi, chunki avtonom uzoq masofali navigatsiya paytida, suv osti kemalari o'zlari tomonidan suv osti kemasiga deyarli tugamaydigan manba beradi. Xuddi shunday holat kemalar uzoq safarlarga chiqishida va muzqaymoqlarda kuzatiladi. Bu kemalarning aksariyati yaqin orada dronlarni oladi, ular oxir -oqibat ta'mirlashni yoki to'liq almashtirishni talab qiladi. Agar kemada zaxira buyumlarni tezda chop etish imkonini beradigan 3D printer paydo bo'lsa, bir necha soatdan keyin uskunani qayta ishlatish mumkin bo'ladi. Harbiy operatsiyalar teatrining yuqori harakatchanligi va harakatchanligi sharoitida, ba'zi qismlar, yig'inlar va mexanizmlarni joyida yig'ish, yordamchi bo'linmalarning yuqori samaradorligini saqlashga imkon beradi.
Osprey MV-22
AQSh harbiylari konvertorli samolyotlarini uchirayotgan paytda, Rossiyaning "Armata" tankini ishlab chiqaruvchilari Uralvagonzavodda ikkinchi yildan beri sanoat printeridan foydalanmoqdalar. Uning yordami bilan zirhli mashinalar uchun ehtiyot qismlar, shuningdek, fuqarolik mahsulotlari ishlab chiqariladi. Ammo hozircha bunday qismlar faqat prototiplar uchun ishlatilgan, masalan, ular Armata tankini yaratishda va uning sinovlarida ishlatilgan. Kalashnikov konsernida, shuningdek TsNIITOCHMASHda, rus harbiylari buyurtmasi bo'yicha, dizaynerlar 3D printer yordamida metall va polimer chiplardan o'qotar qurollarning turli qismlarini yasaydilar. Shipunov nomidagi Tula asboblar konstruktorlik byurosi, ishlab chiqariladigan qurollarning boy assortimenti bilan mashhur bo'lgan mashhur CPB: to'pponchadan tortib yuqori aniqlikdagi raketalargacha, ulardan qolishmaydi. Masalan, AK74M va APS maxsus kuchlarini almashtirishga mo'ljallangan, istiqbolli to'pponcha va ADS avtomati printerda bosilgan yuqori quvvatli plastik qismlardan yig'ilgan. Ba'zi harbiy mahsulotlar uchun CPB allaqachon qoliplarni yaratishga muvaffaq bo'lgan, hozirda mahsulotlarni ketma -ket yig'ish ustida ish olib borilmoqda.
Dunyoda yangi qurollanish poygasi kuzatilayotgan sharoitda, yangi turdagi qurollarni chiqarish vaqti muhim ahamiyat kasb etadi. Masalan, zirhli mashinalarda faqat model yaratish va uni chizmalardan prototipga o'tkazish jarayoni odatda bir -ikki yil davom etadi. Suv osti kemalarini ishlab chiqishda bu muddat 2 barobar ko'proq. "3D bosib chiqarish texnologiyasi vaqtni bir necha marta bir necha oygacha qisqartiradi", - deydi dengiz floti sohasi mutaxassisi Aleksey Kondratyev. - Dizaynerlar kompyuterda 3D modelini loyihalashda chizmalarga vaqtni tejashlari va darhol kerakli qismning prototipini yasashlari mumkin bo'ladi. Ko'pincha, qismlar qayta ishlangan sinovlarni hisobga olgan holda qayta ishlanadi. Bunday holda, siz qism o'rniga yig'ishni qo'yib yuborishingiz va barcha mexanik xususiyatlarni, qismlar bir -biri bilan qanday o'zaro ta'sir qilishini tekshirishingiz mumkin. Oxir -oqibat, prototipni yaratish vaqti dizaynerlarga birinchi tayyor namunaning sinov bosqichiga kirish vaqtini qisqartirishga imkon beradi. Hozirgi vaqtda yangi avlod suv osti kemasini yaratish uchun taxminan 15-20 yil kerak bo'ladi: eskizdan yig'ish paytida oxirgi vintgacha. Sanoat uch o'lchovli bosib chiqarishning yanada rivojlanishi va shu tarzda ehtiyot qismlarni ommaviy ishlab chiqarish yo'lga qo'yilishi bilan vaqt oralig'ini kamida 1,5-2 barobar qisqartirish mumkin."
Mutaxassislarning fikricha, zamonaviy texnologiyalar hozirda 3D -printerlarda titan qismlarini ommaviy ishlab chiqarishdan bir -ikki yil uzoqda. Ishonch bilan aytish mumkinki, 2020 yil oxirigacha harbiy-sanoat kompleksi korxonalaridagi harbiy vakillar 3D bosib chiqarish texnologiyalari yordamida 30-50% yig'iladigan uskunalarni qabul qilishadi. Shu bilan birga, olimlar uchun 3D printerda yuqori quvvatli, yengil va issiqlikdan saqlovchi xususiyatlari bilan ajralib turadigan keramika qismlarini yaratish eng katta ahamiyatga ega. Ushbu material kosmik va aviatsiya sanoatida juda keng qo'llaniladi, lekin undan ham katta hajmlarda foydalanish mumkin. Masalan, 3D -printerda sopol dvigatelning yaratilishi gipertovushli samolyotlarni yaratish ufqini ochadi. Bunday dvigatel bilan yo'lovchi samolyoti Vladivostokdan Berlinga bir necha soat ichida uchib ketishi mumkin edi.
Shuningdek, amerikalik olimlar maxsus 3D -printerlarda chop etish uchun qatronlar formulasini ixtiro qilgani xabar qilingan. Ushbu formulaning qiymati undan olingan materiallarning yuqori kuchliligida yotadi. Misol uchun, bunday material 1700 darajadan yuqori bo'lgan tanqidiy haroratga bardosh bera oladi, bu ko'plab zamonaviy materiallarning qarshiligidan o'n baravar yuqori. Ilg'or mudofaa tadqiqotlari bo'yicha ilmiy direktor Stefani Tompkinsning hisob -kitoblariga ko'ra, 3D -printerlar yordamida yaratilgan yangi materiallar o'ziga xos xususiyatlar va xususiyatlarga ega bo'lib, ular ilgari ko'rilmagan. Yangi texnologiya tufayli Tompkinsning aytishicha, biz bardoshli, ham yengil, ham ulkan qism ishlab chiqaramiz. Olimlarning fikricha, 3D -printerda sopol buyumlar ishlab chiqarish ilmiy yutuqlarni, shu jumladan fuqarolik mahsulotlarini ishlab chiqarishni anglatadi.
Rossiyaning birinchi 3D sun'iy yo'ldoshi
Hozirgi vaqtda 3D bosib chiqarish texnologiyasi qismlarni to'g'ridan -to'g'ri kosmik stantsiyalarda muvaffaqiyatli ishlab chiqarmoqda. Ammo mahalliy mutaxassislar bundan ham uzoqroqqa borishga qaror qilishdi, ular darhol 3D printer yordamida mikroso'ldosh yaratishga qaror qilishdi. Energia raketa -kosmik korporatsiyasi sun'iy yo'ldosh yaratdi, uning korpusi, qavs va boshqa qismlari 3D bosilgan. Shu bilan birga, muhim tushuntirish shuni ko'rsatadiki, mikrosayyorani Energiya muhandislari Tomsk politexnika universiteti (TPU) talabalari bilan birgalikda yaratgan. Birinchi printer sun'iy yo'ldoshi "Tomsk-TPU-120" to'liq nomini oldi (2016 yil may oyida nishonlangan universitetning 120 yilligi sharafiga 120 raqami). U 2016 yil bahorida "Progress MS-02" kosmik kemasi bilan birgalikda kosmosga muvaffaqiyatli uchirildi, sun'iy yo'ldosh XKSga etkazildi va keyin kosmosga uchirildi. Bu birlik dunyodagi birinchi va yagona 3D yo'ldoshdir.
TPU talabalari tomonidan yaratilgan sun'iy yo'ldosh nanosellitlar sinfiga (CubSat) tegishli. Uning o'lchamlari 300x100x100 mm. Bu sun'iy yo'ldosh 3D bosma korpusga ega bo'lgan dunyodagi birinchi kosmik kema edi. Kelajakda bu texnologiya kichik sun'iy yo'ldoshlarni yaratishda haqiqiy yutuq bo'lishi mumkin, shuningdek ulardan foydalanishni yanada qulayroq va kengroq qilishi mumkin. Kosmik kema dizayni TPU "Zamonaviy ishlab chiqarish texnologiyalari" ilmiy -o'quv markazida ishlab chiqilgan. Sun'iy yo'ldosh yasalgan materiallar Tomsk politexnika universiteti va Rossiya Fanlar akademiyasi Sibir filialining kuch fizikasi va materialshunoslik instituti olimlari tomonidan yaratilgan. Sun'iy yo'ldoshning asosiy maqsadi kosmik materialshunoslikning yangi texnologiyalarini sinovdan o'tkazish edi, bu rus olimlariga Tomsk universiteti va uning sheriklarining bir nechta ishlanmalarini sinab ko'rishga yordam beradi.
Universitet matbuot xizmatining xabar berishicha, Tomsk-TPU-120 nanoto'ldoshining uchirilishi XKSdan kosmosga sayohat paytida amalga oshirilishi rejalashtirilgan edi. Sun'iy yo'ldosh juda ixcham, ammo shu bilan birga, batareyalar, quyosh panellari, bortli radio uskunalari va boshqa qurilmalar bilan jihozlangan to'laqonli kosmik kema. Ammo uning asosiy xususiyati shundaki, uning tanasi 3D bosilgan edi.
Nanoso'ldoshning turli datchiklari bortdagi, batareyalar va taxtalardagi harorat va elektron komponentlarning parametrlarini qayd qiladi. Bu ma'lumotlarning barchasi keyinchalik Yerga onlayn tarzda uzatiladi. Bu ma'lumotlarga asoslanib, rossiyalik olimlar sun'iy yo'ldosh materiallarining holatini tahlil qilib, kelajakda kosmik kemalarni ishlab chiqish va qurishda foydalanishi to'g'risida qaror qabul qilishlari mumkin bo'ladi. Ta'kidlash joizki, kichik kosmik kemalar rivojlanishining muhim jihati, shuningdek, soha uchun yangi kadrlar tayyorlashdir. Bugungi kunda Tomsk politexnika universiteti talabalari va o'qituvchilari o'z qo'llari bilan har qanday kichik kosmik kemalarning dizaynini ishlab chiqadilar, ishlab chiqaradilar va takomillashtiradilar, shu bilan birga nafaqat yuqori sifatli fundamental bilimlarni, balki zarur amaliy ko'nikmalarni ham egallaydilar. Aynan shu narsa mazkur ta'lim muassasasi bitiruvchilarini kelajakda noyob mutaxassislarga aylantiradi.
Rossiyalik olimlar va sanoat vakillarining kelajakdagi rejalariga universitet sun'iy yo'ldoshlari to'dasini yaratish kiradi. Bugun biz talabalarimizni kosmos bilan bog'liq bo'lgan hamma narsani o'rganishga undash zarurati haqida gapirayapmiz - bu energiya, materiallar, yangi avlod dvigatellarini yaratish va boshqalar bo'lishi mumkin. Biz ilgari muhokama qildikki, mamlakatda kosmosga bo'lgan qiziqish biroz pasaygan, lekin uni qayta tiklash mumkin. Buning uchun hatto o'quvchining o'rindig'idan emas, balki maktabdan boshlash kerak. Shunday qilib, biz CubeSat - kichik yo'ldoshlarini ishlab chiqish va ishlab chiqarish yo'lini boshladik”, - deb qayd etadi Tomsk politexnika instituti matbuot xizmati ushbu oliy o'quv yurtining rektori Piter Chubikga tayanib.
