Orbital ATK成功測試超音速武器彈頭，3/5的部件為3D列印

近日，作為全球航空航天的領軍企業，Orbital ATK成功對高超音速武器的新彈頭進行了試驗，新的彈頭中3/5的主要部件均採用3D列印技術，如此大範圍的使用增材製造也是Orbital ATK有史以來第一次，這不僅減少了廢料，還節約了成本。其實早在2016年，Orbital ATK就頭一次在美國宇航局蘭利研究中心測試了一個3D列印的超音速發動機燃燒器，使用了一種稱為粉末床熔合(PBF)的增材製造工藝生產。第一次的測試也為這個最新的彈頭打下了基礎。

超音速武器的飛行速度高達5馬赫，比音速快5倍，是美、中和俄三國之間新一輪軍備競賽的一部分。美國先進超音速武器已經過了約4000公里的測試，而中國只測試了2000公里範圍內的高音速助推武器。俄羅斯和中國在超音速武器上都使用核彈頭，這種武器的殺傷力範圍更廣。但與之相反的是，美國希望能夠在幾米內精確瞄準目標。

Orbital ATK一直在開發殺傷力增強武器(LEO)彈頭，以及其他幾種原型技術來幫助觀察在射擊到目標時產生高爆破片的組件設計。LEO的彈頭內放的是惰性彈丸而不是子彈藥。在測試中，利用LEO技術的Orbital ATK彈頭達到了陸軍對區域有效性的規定要求，但沒有留下未爆彈藥。

Orbital ATK導彈產品部副總裁兼總經理Pat Nolan表示:"我們將超音速火箭發動機與彈頭設計的經驗結合起來，設計出一種能夠在高速、高溫情況下快速飛行的彈頭。"

這種最新的彈頭主要使用3D列印技術，這大大縮短了生產時間，從概念設計到測試僅用了60天的時間，在增材製造技術的幫助下加工時間節約了約一個半月。

Orbital ATK的彈頭開發項目經理Richard Truitt表示:"增材製造使我們可以做出了有利於超音速應用的複雜的幾何結構，而且不會有令人生厭的冗長的時間表。"

同時，3D列印也減少了材料浪費，以前的製造方法是將彈頭從鋼塊或鋁塊中切割出來，大部分切割出來材料在完成後會被丟棄。

彈頭測試是在德克薩斯州沙漠的一個倉庫中進行的。在標準的測試平台上，彈頭從上到下射出，周圍用金屬板圍成一個半圓形。這些金屬板是為了測試彈頭在爆炸時碎片的分散情況。高速攝像機可以拍攝到碎片的速度。另外平台上還放置了兩個由幾層材料組成的板，外殼為絕緣材料。這些設置都是用於捕捉彈片，觀察碎片以及其穿孔深度。

（編譯自：3ders.org）

180頁3D列印行業應用白皮書（2018）

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