از چاپگر تا درنده: چگونه پرینت سه بعدی می‌تواند آینده جنگ هواپیما‌های بدون سرنشین را شکل دهد

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، پهپاد‌ها و پرینت سه بعدی دو فناوری هستند که در حال حاضر بسیاری از جنبه‌های دنیای مدرن ما را تغییر داده‌اند. جنگ شاهد برخی تغییرات انقلابی، به ویژه در مناطق جنگی فعال مانند اوکراین بوده است.

با این حال، مانند بسیاری از چیز‌ها در جنگ، یک ابزار باید قابل اعتماد، قوی، و به آسانی در دسترس اپراتور‌های خط مقدم باشد و بدون تأخیر برای مفید بودن آن. در یک دنیای ایده آل، سربازان باید بتوانند در صورت نیاز و در صورت نیاز، چیز‌هایی را که نیاز دارند بسازند (یا سفارشی کنند).

این امر به ویژه در مورد قطعات جایگزین برای چیز‌هایی مانند هواپیما‌های بدون سرنشین صادق است و چاپ سه بعدی می‌تواند در اینجا مفید باشد. بنابراین، آیا ترکیب این دو فناوری انقلابی به نفع میدان جنگ خواهد بود؟

بیایید نگاهی بیندازیم.

چاپ سه بعدی در خط مقدم

تصور کنید که اگر سربازان بتوانند پهپاد‌ها و قطعات هواپیما‌های بدون سرنشین را بر حسب تقاضا در خط مقدم چاپ کنند، امکاناتی را تصور کنید. یا قادر به ابداع ویژگی‌های جدید برای سفارشی کردن آنها در پرواز هستید؟

چنین قابلیتی نه تنها به نیرو‌های خط مقدم کمک می‌کند تا با ابتکار عمل خود به سرعت با شرایط در حال تغییر سازگار شوند، بلکه به آنها کمک می‌کند تا خودکفاتر شوند.

باور کنید یا نه، ارتش ایالات متحده شروع به کشف این موضوع کرده است. بر اساس گزارش فرماندهی توسعه قابلیت‌های رزمی ارتش ایالات متحده (DEVCOM)، ادغام ساخت افزودنی (AM)، چاپ سه بعدی AKA، در عملیات‌های خط مقدم می‌تواند تغییر دهنده بازی باشد.

بر اساس این گزارش، پرینت سه بعدی می‌تواند به طرز چشمگیری چابکی تاکتیکی سربازان را با امکان ساخت سریع ابزارها، تجهیزات ضروری، و به ویژه پهپادها، دقیقاً در جایی که بیشتر مورد نیاز است، بهبود بخشد.

مهمتر از آن، چنین طرح‌هایی فقط تئوری نیستند. در واقع ارتش آمریکا نیز اجرای آنها را آغاز کرده است. بر اساس گزارش‌های اخیر، لشکر ۱۰۱ هوابرد (حمله هوایی) قبلاً آزمایش این ایده و آموزش نیرو‌ها را آغاز کرده است.

برای این منظور، آنها قبلاً آزمایش با چاپگر‌های سه بعدی را برای سیستم‌های هواپیمای بدون سرنشین کوچک در مرکز نوآوری تاکتیکی کاربردی EagleWerx در فورت کمپبل آغاز کرده‌اند.

سرهنگ تراویس مک اینتاش، معاون فرمانده پشتیبانی لشکر ۱۰۱ هوابرد توضیح داد: "این بزرگتر از چاپ ساده قطعات است. ما در حال تغییر شکل سازمان sUAS در سطح تاکتیکی هستیم. " وی افزود که این امر بر نحوه انجام پهپاد‌های کوچک در بخش، از قابلیت پرواز گرفته تا سفارش قطعات، میدان هوایی و آموزش تأثیر خواهد گذاشت.

اما این فقط شروع چیزی است که بالقوه بسیار بزرگتر است.

مزایای پهپاد‌های پرینت سه بعدی

ضرب المثل معروف می‌گوید: «یک لشکر بر روی شکم خود رژه می‌روند». این به همان اندازه که از زمان ظهور خود جنگ تا کنون صادق است. با این حال، این ضرب المثل نه تنها به غذای واقعی بلکه به کل لجستیک نظامی نیز اشاره دارد.

زنجیره‌های تامین باید دائما محافظت و نگهداری شوند تا ارتش اصلی برای مدت طولانی در میدان باقی بماند. عدم انجام این کار می‌تواند منجر به تنگنا‌هایی شود که می‌تواند آمادگی رزمی ارتش را تهدید کند و می‌تواند تفاوت بین پیروزی و شکست باشد.

در مورد پهپادها، مشکلات زنجیره تامین می‌تواند منجر به تاخیر در استقرار یا تعویض قطعات شود که روزها، هفته‌ها یا حتی ماه‌ها طول می‌کشد تا به جایی که نیاز است برسد. این می‌تواند به شدت از حرکت عملیاتی جلوگیری کند و اثربخشی کلی ماموریت را کاهش دهد.

برای این منظور، آزمایشگاه تحقیقاتی ارتش ایالات متحده (ARL) در حال آزمایش با معرفی پرینتر‌های سه بعدی قابل حمل و مقاوم است که پرسنل خط مقدم را قادر می‌سازد تا قطعات جایگزین را در صورت نیاز تولید کنند. در تئوری، این می‌تواند به طور قابل توجهی فرآیند‌های تعمیر و نگهداری را ساده کرده و کارایی عملیاتی را افزایش دهد.

همچنین می‌تواند به راحتی برای هواپیما‌های بدون سرنشین سازگار شود.

مزایای تاکتیکی این امر به وضوح آشکار است. برای مثال، زمان تعمیرات را به شدت کاهش می‌دهد و واحد‌ها را قادر می‌سازد تا تداوم عملیات را حفظ کنند، به‌ویژه در میدان‌های جنگ از راه دور یا سخت.

دیفنس نیوز قبلاً تاکید کرده بود که تولید مواد افزودنی در خط مقدم می‌تواند انتظار‌های چند هفته‌ای برای قطعات جایگزین را به ساعت‌ها یا روز‌ها تبدیل کند. این به طور اساسی نحوه مدیریت لجستیک را تغییر می‌دهد و آمادگی رزمی را به میزان قابل توجهی بهبود می‌بخشد.

به عنوان مثال، ملخ‌های هواپیما‌های بدون سرنشین یا پایه‌های دوربین، که اغلب در حین عملیات آسیب می‌بینند، می‌توانند بدون نیاز به سفارش قطعات و منتظر رسیدن آنها با قطعات چاپ شده جایگزین شوند. این فناوری همچنین می‌تواند قطعات «خارج از چاپ» را ارائه دهد که دیگر توسط یک سازنده اصلی عرضه یا پشتیبانی نمی‌شوند.

جنگ: مادر همه اختراعات

همانطور که قبلا ذکر کردیم، یکی دیگر از مزایای قابل توجه ارائه قابلیت‌های چاپ سه بعدی به پرسنل میدانی، توانایی سازگاری با موقعیت‌های در حال پرواز است. سربازان در تئوری می‌توانند از پرینت سه بعدی برای ایجاد پهپاد‌های مخصوص ماموریت و متناسب با نیاز‌های تاکتیکی دقیق استفاده کنند.

چنین توانایی به طور چشمگیری پاسخگویی تاکتیکی را بهبود می‌بخشد و به فرماندهان راه حل‌های متناسب با تکامل خواسته‌های ماموریت ارائه می‌دهد.

بر اساس تجزیه و تحلیل شرکت RAND، سازگاری ایجاد شده توسط تولید افزودنی یک مزیت استراتژیک قابل توجهی است که به فرماندهان امکان انعطاف و دقت بیشتر در اجرای عملیات نظامی پیچیده را می‌دهد.

یکی دیگر از مزایای قابل توجه کاهش وابستگی به زنجیره‌های تامین سنتی و بالقوه آسیب پذیر است. با چاپ مستقیم اجزاء در مناطق جنگی، ارتش قرار گرفتن در معرض اختلالات زنجیره تامین یا اقدامات خصمانه را که مسیر‌های لجستیکی را هدف قرار می‌دهد، کاهش می‌دهد.

استراتژی تولید افزودنی ۲۰۲۲ وزارت دفاع همچنین مزایای بالقوه را شناسایی کرده و بر نیاز به استفاده از AM برای اطمینان از استحکام لجستیکی و انعطاف‌پذیری استراتژیک در محیط‌های مورد مناقشه یا از راه دور تأکید می‌کند.

چمن همیشه سبزتر نیست

اما مانند هر چیزی، فقط مصالحه وجود دارد، هرگز راه حل‌های کامل. چاپ سه بعدی برای جنگ با هواپیما‌های بدون سرنشین از این قاعده مستثنی نیست.

یکی از موانع کلیدی اطمینان از قابلیت اطمینان و دوام قطعات چاپی در شرایط سخت میدان جنگ است. همانطور که فرماندهی آتی ارتش اشاره کرد، تأیید استاندارد‌های عملکرد قطعات ساخته شده با مواد افزودنی همچنان پیچیده است.

این امر به ویژه برای اجزای هواپیما‌های بدون سرنشین حیاتی پرواز، که باید در محیط‌های عملیاتی سخت مقاومت کنند، بسیار مهم است. علاوه بر این، آموزش سربازان برای استفاده از تجهیزات پیشرفته پرینت سه بعدی در شرایط جنگی، به طور موثر نیازمند سرمایه گذاری قابل توجهی است.

ردپای لجستیکی حمل و نقل مواد چاپی مانند فیلامنت و رزین به محیط‌های سخت نیز چالشی عملی ایجاد می‌کند. این بدان معناست که مدیریت سنتی زنجیره تامین نظامی حیاتی باقی خواهد ماند.

مگر اینکه راهی مطمئن برای تولید مواد خام در محل پیدا شود. هر تجهیزاتی همچنین باید به اندازه کافی قابل حمل باشد تا بتواند مفید باشد و به اندازه کافی سفت و سخت باشد تا بتواند در میدان زنده بماند.

علاوه بر این، امنیت سایبری یک دام بالقوه بسیار مهم دیگر را ایجاد می‌کند. طرح‌های دیجیتالی و فایل‌های پرینت سه‌بعدی می‌توانند به اهدافی برای تهدیدات سایبری یا جاسوسی تبدیل شوند.

به این ترتیب، برای انجام این کار، ارتش باید پروتکل‌های امنیت سایبری قوی را برای محافظت از فرآیند‌های تولید افزودنی در برابر تداخل خصمانه، به‌ویژه در میدان‌های جنگ دیجیتالی، ایجاد کند.

آیا این فقط یک رویای لوله است؟

برای اینکه این مفهوم در آینده نزدیک به واقعیت تبدیل شود، ارتش ایالات متحده باید بر موارد فوق و سایر مسائل، مانند اطمینان از منابع تغذیه کافی، حفظ قابلیت اطمینان تجهیزات، و کاهش عوامل محیطی (مانند گرد و غبار، دما‌های شدید و رطوبت) غلبه کند.

اما، در صورت تحقق، مزایای تاکتیکی و لجستیکی استفاده از تولید پهپاد قابل استقرار در میدان توسط ارتش ایالات متحده غیرقابل انکار است. این نوآوری آسیب پذیری‌های زنجیره تامین را کاهش می‌دهد و آمادگی عملیاتی و سازگاری ماموریت را افزایش می‌دهد.

در حالی که موانع مربوط به قابلیت اطمینان، آموزش، پشتیبانی لجستیکی و امنیت سایبری قابل توجه است، پیشرفت‌های مداوم و برنامه‌ریزی استراتژیک برای رسیدگی به این چالش‌ها موقعیت خوبی دارند.

به این ترتیب، تولید افزودنی مبتنی بر میدان آماده است تا آینده عملیات نظامی را بازتعریف کند و نوید انعطاف‌پذیری تاکتیکی و انعطاف‌پذیری استراتژیک بیشتر برای نیرو‌های مسلح ایالات متحده را بدهد.

اما، این فقط دو سنت است، شما چه فکر می‌کنید؟