OrbitalATK成功测试超音速武器弹头 3/5的部件为3D打印

近日，作为全球航空航天的领军企业，Orbital ATK成功对高超音速武器的新弹头进行了试验，新的弹头中3/5的主要部件均采用3D打印技术，如此大范围的使用增材制造也是Orbital ATK有史以来第一次，这不仅减少了废料，还节约了成本。其实早在2016年，Orbital ATK就头一次在美国宇航局兰利研究中心测试了一个3D打印的超音速发动机燃烧器，使用了一种称为粉末床熔合(PBF)的增材制造工艺生产。第一次的测试也为这个最新的弹头打下了基础。

超音速武器的飞行速度高达5马赫，比音速快5倍，是美、中和俄三国之间新一轮军备竞赛的一部分。美国先进超音速武器已经过了约4000公里的测试，而中国只测试了2000公里范围内的高音速助推武器。俄罗斯和中国在超音速武器上都使用核弹头，这种武器的杀伤力范围更广。但与之相反的是，美国希望能够在几米内精确瞄准目标。

Orbital ATK一直在开发杀伤力增强武器(LEO)弹头，以及其他几种原型技术来帮助观察在射击到目标时产生高爆破片的组件设计。LEO的弹头内放的是惰性弹丸而不是子弹药。在测试中，利用LEO技术的Orbital ATK弹头达到了陆军对区域有效性的规定要求，但没有留下未爆弹药。

Orbital ATK导弹产品部副总裁兼总经理Pat Nolan表示:"我们将超音速火箭发动机与弹头设计的经验结合起来，设计出一种能够在高速、高温情况下快速飞行的弹头。"

这种最新的弹头主要使用3D打印技术，这大大缩短了生产时间，从概念设计到测试仅用了60天的时间，在增材制造技术的帮助下加工时间节约了约一个半月。

Orbital ATK的弹头开发项目经理Richard Truitt表示:"增材制造使我们可以做出了有利于超音速应用的复杂的几何结构，而且不会有令人生厌的冗长的时间表。"

同时，3D打印也减少了材料浪费，以前的制造方法是将弹头从钢块或铝块中切割出来，大部分切割出来材料在完成后会被丢弃。

弹头测试是在德克萨斯州沙漠的一个仓库中进行的。在标准的测试平台上，弹头从上到下射出，周围用金属板围成一个半圆形。这些金属板是为了测试弹头在爆炸时碎片的分散情况。高速摄像机可以拍摄到碎片的速度。另外平台上还放置了两个由几层材料组成的板，外壳为绝缘材料。这些设置都是用于捕捉弹片，观察碎片以及其穿孔深度。

（编译自：3ders.org）

180页3D打印行业应用白皮书（2018）