Батарейки

популярно о научном

R.A.M.B.O. - первый напечатанный на 3D-принтере гранатомет

Просмотров: 611Комментарии: 0
Оружие
R.A.M.B.O. - первый напечатанный на 3D-принтере гранатомет

В Центре исследований, разработки и производства вооружений (ARDEC) армии США произвели успешные стрельбы первыми 3D-напечатанными учебными гранатами из первого 3D-напечатанного гранатомета.

Одной из задач проекта было показать как подобная технология может быть использована для существенного ускорения процесса прототипирования и модификации оружия и одновременного снижения расходов.

Видео, описывающее процесс создания R.A.M.B.O.

Это было сделано на примере гранатомета, названного RAMBO (Rapid Additively Manufactured Ballistics Ordnance). Он был создан на базе известного подствольного гранатомета M203A1 и все его компоненты, за исключением пружин и крепежных элементов, были произведены используя технологии аддитивного производства. Отличался RAMBO от M203A1 помимо метода производства еще и наличием рукоятки и приклада, что делало его автономным гранатометом.

Гранатомет R.A.M.B.O. после сборки

Гранатомет R.A.M.B.O. после сборки

И хотя большинство комплектующих, использовавшихся для создания RAMBO, были сделаны с использованием метода 3D-печати, все-таки потребовалась дополнительная обработка из-за особенностей некоторых материалов или сложности отдельных компонентов. Например, алюминиевый ствол и ствольная коробка были сделаны с использованием метода прямого металлического лазерного спекания, когда слой алюминиевой пудры размещается на подложке, а затем спекается в металлический слой лазерным лучом, управляемым согласно данным из CAD-файла. Затем размещается второй слой пудры и процесс повторяется пока не будет испечено целое изделие. Излишки пудры сдуваются, все поддерживающие структуры удаляются и деталь получается гладкой. Однако, для изготовления ствола и ствольной коробки потребовались также дополнительные мехобработка и многократное переворачивание.

R.A.M.B.O.: 50 компонентов гранатомета M203, изготовленные методами 3D-печати

50 компонентов гранатомета M203, изготовленные методами 3D-печати

Одно из преимуществ такого подхода - это то, что нарезка в стволе создается одновременно с самим стволом, в отличие от традиционного способа, когда нарезку получают, высверливая отверстия, а затем делая нарезы в цилиндрических заготовках. Затем стволу и приемнику придавалась необходимая твердость, когда с помощью анодирования на их поверхности наносилось твердое покрытие, образуя жесткий износостойкий наружный слой.

Более 90% комплектующих гранатомета R.A.M.B.O. было напечатано на одной пластине в течение 35 часов

Более 90% комплектующих гранатомета R.A.M.B.O. было напечатано на одной пластине в течение 35 часов

В ARDEC утверждают, что стоимость производства ствола и приемника таким образом составляет около 100 долларов за фунт (это где-то 220 долларов за килограмм). В агентстве соглашаются, что это совсем не дешево, однако подчеркивают, что весь процесс производства занял всего 75 часов, при этом не появилось множества отходов в виде стружки и проч., и для производства компонентов не был нужен высококвалифицированный инженер-механик, что также сокращает издержки.

Эти учебные 40-мм гранаты M781 к R.A.M.B.O. были также созданы с использованием методов 3D-печати в этом совместном проекте

Эти учебные 40-мм гранаты M781 к R.A.M.B.O. были также созданы с использованием методов 3D-печати в этом совместном проекте

В дополнение к гранатомету, исследователи также напечатали 40-миллиметровые тренировочные гранаты M781. Тренировочные, а не боевые гранаты были выбраны потому, что для боевых гранат потребуется взрывчатка, технология 3D-печати которой еще не освоена. Из-за того, что тренировочная граната состоит из лобовой детали, корпуса снаряда, гильзы и гильзы 38-го калибра, каждая из этих деталей должна была печататься отдельно, используя специальные печатные процессы для лобовой детали и корпуса гранаты из стеклянного нейлона. Гильза 38-го калибра стала единственным компонентом гранаты M781, который не был распечатан на 3D-принтере из-за отсутствия разрешений использовать 3D-печать для элементов, непосредственно взаимодействующих с метательными зарядами.

Другой проблемой в изготовлении тела снаряда было то, что традиционно он изготавливается из цинка, который пока что не поддается 3D-печати. Это потребовало от инженеров создать четыре альтернативных конструкции тела снаряда, чтобы заменить традиционное использование цинковых заготовок. Основная задача заключалась в реплицировании свойств мягкого цинка - сохранении газового уплотнения в стволе при выстреле для набора снарядом нужной скорости и достаточное взаимодействие с его нарезами для придания вращения выпускаемому снаряду.

Это потребовало использовать следующие ухищрения, такие, как:

  1. изготовление тела снаряда из алюминия;
  2. изготовление тела снаряда из стали и уретанового кольца;
  3. изготовление тела снаряда из стали с пластиковым кольцом напечатанным непосредственно на нем;
  4. печать тела снаряда из воска, затем изготовление на этой основе гипсовой формы, которую затем залили расплавленным цинком - он вытеснил из формы легкоплавкий воск и сформировал итоговую структуру.

В ARDEC заявляют, что из RAMBO были проведены тестовые выстрелы в октябре 2016 года на полигоне оружейных технологий в Арсенале Пикатинни, Нью Джерси. Используя систему удаленного контроля для безопасности персонала, из гранатомета было произведено 15 тестовых выстрелов с использованием учебных гранат. Выстрелы были успешными - гранаты попали в цель, при этом никаких признаков деградации ствола и других частей гранатомета не было обнаружено, за исключением небольшого растрескивания корпуса одной гранаты.

R.A.M.B.O. Аддитивно-произведенные учебные гранаты для гранатомета RAMBO

Аддитивно-произведенные учебные гранаты для гранатомета RAMBO

В команде исследователей подчеркивают, что целью эксперимента не было произвести более дешевый или продвинутый гранатомет. Основная цель эксперимента - показать как технология 3D-печати позволяет создавать готовое оружие требуемого качества, которое может нормально работать. В добавок, 3D-печать позволяет существенно ускорить прототипирование и модифицирование существующего оружия, тратя на это часы или дни, а не месяцы, как ранее.

R.A.M.B.O.: Восковые формы-копии цинковых частей гранаты M781, которые заливаются гипсом, чтобы после его застывания в получившихся изложницах отлить цинковые детали

Восковые формы-копии цинковых частей гранаты M781, которые заливаются гипсом, чтобы после его застывания в получившихся изложницах отлить цинковые детали

RAMBO был разработан как часть шестимесячного совместного проекта Команды исследований, развития и инженерии (RDECOM), программы Производственных технологий (ManTech), и Национального центра развития аддитивного производства и 3D-печати (America Makes).

Источник: сайт Пентагона.

Оставьте комментарий!


Комментарий будет опубликован после проверки

     

  

Facebook.

(обязательно)