美国海军在军舰上完成3D打印无人机的历史性测试,标志着未来海战后勤保障模式可能迎来重大变革。Firestorm Labs公司近日宣布,在「埃塞克斯」号两栖攻击舰驶往夏威夷海域的航行途中,成功利用3D打印技术制造并组装了12架「Squall」第一人称视角无人机。此次测试中,船上共生产超过1000个无人机零部件,全部在军舰航行状态下完成。这些无人机随后在2026年环太平洋军事演习期间,作为「敌方」飞机参与了反无人机对抗演练,验证了实战应用能力。
两周航行:从圣迭戈到夏威夷的批量制造
此次测试历时约两周,舰艇从圣迭戈驶往夏威夷参加RIMPAC 2026演习。航渡期间,Firestorm Labs的xCell系统在埃塞克斯号上生产了超过1000件聚合物零部件,其中一部分用于组装12架Squall无人机,另一部分用于机械测试件和船员所需的维修备件。值得注意的是,整个生产过程都在舰艇持续航行状态下完成,作业期间海浪高达12英尺、约合3.7米,相当于海况5级,为舰载制造提供了严苛的实战环境考验。测试由美国海军研究生院先进制造研究教育联盟CAMRE组织,FLEETWERX负责具体执行,这也是xCell系统首次在海上实战条件下运行,参演的船员全程参与了打印、检测、装配与飞行操作。测试期间,系统产出三类硬件:机械测试件用于评估海上生产装备的性能表现,Squall无人机部件用于整机装配,另有船员实际请求的维修备件。参演人员在完成制造任务的同时,还要应对舰艇运动、装备管理与任务调度等多重压力,为后续常态化部署积累了宝贵的操作经验。
xCell:把工厂装进标准集装箱
海上无人机制造的关键在于Firestorm Labs开发的xCell集装箱式微型工厂。这套系统安装于标准集装箱内,集成了增材制造设备、数字化准备工具和装配工位,可在舰艇、前进基地或远征阵地之间快速转移,无需固定的车间设施。系统将数字文件、打印材料和预存子系统转化为可装配使用的零部件,船员全程参与模型准备、打印、零件检测、电子集成与无人机组装,覆盖了从设计文件到可用装备的完整流程。
Squall无人机采用以可打印机身为核心的设计,电池、电机、飞控、摄像头和无线电链路以套件形式存储在舰上,占用空间远小于整机,可根据任务需求随时集成到打印出的机身上。机身段、机臂或载荷挂架损坏后可以单独更换,无需报废整机,这种模块化设计特别适合战场环境下的快速修复。Squall属于轻量化电动FPV无人机,续航能力、无线电链路质量与电子干扰环境是影响其任务效果的关键因素,但打印结构带来的低成本优势让它非常适合执行侦察、监视或低价值目标打击等高风险任务,即便损失也不会造成难以承受的装备缺口。Firestorm Labs表示,xCell在甲板上打印的每一个零件,都不必再通过运输机或舰船穿越争议海域运送,大幅削减了维持舰艇作战状态所需的燃料、飞行时长和人员投入。
不止无人机:船员真实需求清单背后的价值
除了无人机部件,xCell在航行中还为船员制造了20余件实际需求的维修件,包括甲板系留检查规、逆向工程阀门手轮、电气罩、电缆硬件、舱门部件、Starlink安装支架,以及供排爆分队使用的非导电挖掘刀。其中最引人注目的是一件Apache直升机旋翼下垂挡块:在美陆军与海军首次海上联合Apache直升机作业期间,该装置降低了直升机旋翼在恶劣海况中撞击甲板的风险。一枚Apache主旋翼价值约50万美元,单个叶片撞击甲板的修复费用可达23万美元,在舰上打印防护部件为这次直升机作业提供了直接保障。团队还把一名船员的创意转化为救生衣抽真空适配器,因市面无现成产品,先后设计了三款适配不同真空设备的版本。
从工厂到战场:RIMPAC实战演练检验
抵达夏威夷后,航行中组装完成的12架Squall无人机随即投入实战演练。第3轻型装甲侦察营的海军陆战队员在瓦胡岛Makua军事保留地进行了为期三天的反无人机对抗演习,将这些无人机作为「敌方」目标机操作使用,验证了舰载制造产出的装备可以直接进入实战环节。演习期间,这些舰载打印的无人机无需额外的空中或海上运输,随舰抵达即可交付参演单位使用,验证了从制造到作战的无缝衔接。参演的美陆军士兵、海军水兵和海军陆战队员还在航渡期间接受了增材制造、无人机装配与飞行的系统培训。Firestorm Labs首席执行官Dan Magy表示:「印太地区的后勤问题是真实存在的,我们打印出了可直接飞行的飞机和船员真正需要的零件,这就是边缘制造应有的样子。」
| 产出类型 | 数量 | 用途 | 典型例子 |
|---|---|---|---|
| Squall无人机 | 12架 | 反无人机演练目标机 | 机身为可打印结构 |
| 无人机零部件 | 1000余件 | 组装与备用 | 机身段、机臂、挂架 |
| 船员维修件 | 20余件 | 舰上装备维护 | 旋翼下垂挡块、阀门手轮 |
| 机械测试件 | 若干 | 评估打印设备性能 | 海上生产装备测试 |
集装箱化能力:美军后勤变革的更大棋局
此次试验是美军「集装箱化能力」战略布局的一部分。美国海军作战部长Daryl Caudle今年3月宣布了集装箱化能力战役计划,设想将装载无人机、武器等能力的可运输集装箱部署到全球各战区。今年5月,五角大楼已与Anduril、CoAspire、Leidos和Zone 5等公司达成框架协议,计划自2027年起三年内采购超过10000枚集装箱化导弹,即「低成本集装箱化弹药」计划。将集装箱化部署与舰载增材制造结合,意味着舰艇可以在前沿海域自给地补充消耗性无人机与替换零件,把原本需要数天甚至数周等待补给的维修周期压缩到数小时。
这一技术若全面推广,将显著降低美国海军对传统岸基后勤供应链的依赖,为远征作战提供更灵活的自给保障能力。埃塞克斯号本身具备飞行甲板、指挥设施、车间与仓储能力,加装xCell后,运输、航空支援、后勤保障与消耗性无人系统的制造功能得以融为一体,让军舰真正成为浮动的制造节点。从两周航行中打印12架无人机,到船员维修件按需生产,舰载增材制造正在把「工厂」推向海战最前沿,为未来海战后勤模式写下新的注脚。
来源:Defense News、TechRadar、Army Recognition、网易科技
