美军将以3D打印和集成机器人应对全球竞争

外媒称，从B-2轰炸机到M1“艾布拉姆斯”主战坦克，美国数十年来研发、建造和投入使用了全球最先进和最具实力的武器系统。因为预算减少、新兴技术和来自中国等崛起大国的全球竞争，这种情形正发生变化。

美国媒体双月刊网站1月2日指出，今天，在近代历史上第一次，五角大楼正面临着失去相较潜在对手的巨大技术优势的危险之中。美国空军最新战机的演变为可能即将发生的事情提供了一个警示。

传统研制费时耗钱

F-22战机——一种具有先进的隐形和电子战性能的新一代战机——的研发耗时22年，花费以真实美元价格计算比“曼哈顿计划”高约60%。建造每架飞机都需要耗时数年。目前，美国空军拥有约187架F-22战机。这种战机预计将服役至21世纪40年代，即距工程师开始研发这种战机的66年之后。相比之下，20世纪50年代末的F-4战机的研发耗时6年，耗资以真实美元价格计算比F-22战机少近95%。

报道指出，当然，F-22战机和F-4战机的性能其实并无可比性——它们应用于不同的时代，应对的威胁也不同。F-22战机与全球的最新战机也没有可比性。兰德公司的一项最新研究预测了一个“损失交换比”，即美军在战斗中每损失一架F-22战机，就能击落27架敌军战机。但是，由于F-22装备量很少，每架飞机都变得日益宝贵。而且在一些军事行动中，就算仅仅损失一架战机都会成为敌方公共宣传或是战略上的胜利——即使敌军未能彻底击败美军。

革新方法呼之欲出

报道称，美国海军作战部长乔纳森·格林纳特上将提出了“负荷超越平台”的价值。

鉴于战机和军舰研发平台的时间和费用问题，美国应当转而创新努力放在其携带的设备诸如武器、传感器和通信设备上。格林纳特上将提出了一个富有意义的观点，如果用于飞机设计、制造和投入使用的程序能够提供相似的灵活性和创新性，又当如何呢?

采取“程序先于平台”战略，能够通过制造研发周期较短和生产过程加快的无人机，降低项目总成本和每架飞机的成本，从而保持美国的优势。可以适应性地研发和制造一支由这种战机组成的编队，逐渐调整和发展以应对新出现的威胁。

这种战略的展望包括利用先进的制造技术，例如3D打印技术和集成机器人装配线，迅速生产无人机系统。

报道称，将这一展望变成现实，将意味着利用数字技术——生产飞机组件的数据文件、利用机器人装配者的由软件驱动的生产线，以及计算机化的远程驾驶——带动战斗机研发模式的转换。

更加迅速的生产无人机和迅速增加新性能的能力，将释放这些系统的潜能。

自动生产大势所趋

3D打印技术此前是一种用于生产模型和样品的技术，如机床和地形模型等。但最新的发展包括利用各种材料生产较高质量产品的能力，在快速设计和生产领域开辟了崭新的前沿。

这项技术拥有减少生产新战机的时间与费用的潜力。所有制造美军战机的国防承包商目前都在适度利用3D打印技术，显著增加对这项技术的应用能将生产从零部件拓展到整个系统。

报道称，机器人装配线对制造业来说既不是崭新的也不是独一无二的。

丰田公司和通用汽车公司等汽车制造企业多年来已经在大规模使用机器人装配线进行柔性制造。利用这种自动装配线制造飞机将意味着能够在数周或数月内完成订单——而不是数年。

在危机时刻，机器人装配线还能使承包商更快地制造更多飞机：不必培训高技能工人加班加点操作更多设备，一个自动装配线在需要的情况下可以昼夜不停地工作而不需要增加人力成本。

而无人机已经被证明是近代军事行动中的一个游戏规则颠覆者。较之人类驾驶的飞机，它们能够在空中停留更久，运作成本也低得多。新一代无人机能够飞行更远，从航母上起飞，与F-22战机和F-35战机并肩战斗。它们的飞行效率如此之高，可以使人类操控者的操控速度更快，甚至可能同时操控多架飞机。