美国海军陆战队第2维修营的机动运输机械师沃尔普(Volpe)研制出了名为“HANX”的无人机,该无人机被描述为海军陆战队首款符合《国防授权法案》(NDAA)标准的3D打印无人机。这一成果突显了增材制造技术如何能够缩短开发周期、降低成本并提高战场的作战灵活性。海军陆战队表示:“沃尔普的HANX无人机是近十年来海军陆战队在3D打印无人机技术上最重大的飞跃,也是第二海军陆战队远征军创新园区乃至整个美国海军陆战队的一项重大成就。”
从爱好者到创新引领者
沃尔普对3D打印和机器人技术的着迷始于七年级时参加的乐高机器人俱乐部,并在大学学习汽车维修技术期间持续发展。2020年,新冠疫情打乱了他的学业和工作,他选择加入海军陆战队,寻求稳定与挑战。
2022年新兵训练结束后,他成为一名机动运输机械师,并发现了第二海军陆战队远征军创新园区。该园区为陆战队员提供机器人、3D打印和先进制造方面的培训。在那里,他立即运用自己的技能修复3D打印机并参与项目。领导该创新园区的三级准尉马修·派恩看到一篇关于美国陆军自行制造3D打印无人机的文章后,决定跟进此事。得知沃尔普在业余时间已经能自己制造无人机,派恩带他前往肯塔基州的坎贝尔堡。这次访问促使沃尔普决心开发一种更便宜、能力更强、且完全由海军陆战队员设计和制造的3D打印无人机。沃尔普说:“他们的无人机有一些我的无人机不具备的能力,还配备了非常不错的摄像头,但我看到的是高昂的价格标签。我知道我可以在不牺牲太多功能的情况下,制造出便宜得多的东西。而且(美国陆军的)设计和硬件选择也外包给了第三方和第四方,这使得他们的3D打印无人机成为一个士兵无法完全独立完成的组装品。”

美国海军陆战队中士亨利·戴维·沃尔普与HANX无人机合影。照片由美国海军陆战队提供
设计HANX:快速、灵活且经济高效
受陆军3D打印无人机的启发,沃尔普着手创建HANX,一个完全由海军陆战队制造的无人机平台。在派恩的指导下,他在90天内主导了设计和建造,制作了多个原型,同时不断改进组件和组装方法。他得到了下士利亚姆·史密斯、上士乔纳森·博耶松、下士伊绍罗·巴斯克斯加西亚和下士科文·莱西的帮助,他们在3D打印、调校和设计调整方面提供了协助。沃尔普表示:“这之所以成为可能,完全是因为与我周围团队的协作。我会分发不同的无人机部件,然后说,‘嘿,你能帮我重新设计这个吗?’或者‘我需要打印20个这个。’是我设计的,但我不是独自完成的。”
最终成果是一个模块化、适应性强的无人机,可以在内部快速制造,避免了昂贵的承包商解决方案,并使海军陆战队员能够根据一系列任务——从侦察到战术支援——来改装该平台。

陆军中士塔克·史密斯(Tucker Smith)在移动工作站内维修一架第一人称视角无人机
从原型到作战能力
经过超过1000小时的设计、组装和测试,HANX达到了NDAA和海军航空系统司令部(NAVAIR)的标准,确保了无人机的安全性和符合军事法规。沃尔普说:“任何人都可以使用廉价、未经批准的部件制造出便宜的无人机;然而,找到没有后门软件风险的部件却很困难。”
HANX旨在能够快速适应多种任务,包括侦察、后勤支援和单向攻击角色,成为满足第二海军陆战队远征军主要下属司令部作战需求的实时解决方案。与战争部长推动无人机技术扩散的目标相一致,HANX的模块化设计以及低成本、易于复制的构造,使得几乎任何单位的陆战队员都能自行建造和改装该系统。这直接支持了战争部“通过加强美国无人机制造基础来释放美国无人机主导地位”的目标。
尽管取得了成功,HANX平台也并非没有局限性。其生产依赖于第二海军陆战队远征军创新园区的专门基础设施和资源,这意味着并非所有单位都能立即独立复制该无人机。此外,尽管平台具有模块化和适应性,但其作战性能取决于精心的组装、校准和持续的维护,这需要经过培训的人员。

一架C100无人机成功升空
3D打印如何改变美国军用无人机生产
美国军队越来越多地使用增材制造来加速无人机开发、降低成本并提高战场内外的适应性。最近,美国陆军的“鹰眼”排在一次多国演习中部署了3D打印机,使他们能够在现场直接制造、组装和维护四旋翼侦察无人机。同样,美国陆军航空卓越中心也开设了一门课程,训练士兵使用3D打印技术生产、维护和操作第一人称视角无人机。该计划教授士兵操作多种类型的打印机并设计无人机系统部件,帮助部队建立内部能力,而不是仅仅依赖外部供应商。这些发展反映了美军内部更广泛的推动力,即利用增材制造技术快速且经济地满足战术需求。
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