美国海军正将增材制造作为解决维护和扩大潜艇舰队挑战的关键解决方案。海军的主要官员称其工业基础“极其脆弱”，因此海军呼吁行业合作伙伴采用 3D 打印技术，以确保更快地生产和维护潜艇部件。
“我们需要你们的帮助。我们别无选择。时间不站在我们这一边，”攻击潜艇项目执行官 (PEO-SSN) 海军少将乔纳森·鲁克 (Jonathan Rucker) 在海军潜艇联盟会议上表示。他的讲话强调了采用新制造技术来支持超负荷运转的舰队和重建工业基础的紧迫性。
弗吉尼亚级攻击潜艇明尼苏达号（SSN 783）正在亨廷顿英格尔斯纽波特纽斯造船厂建造。（图片来源：美国海军和纽波特纽斯造船厂）
用于潜艇维护的增材制造
增材制造（俗称 3D 打印）多年来一直用于生产小型、非关键塑料部件，例如安全盖和电缆连接器。然而，海军现在正在加大力度，将大型、高强度的金属部件也纳入生产范围。
海军潜艇部队指挥官罗伯特·高歇尔中将强调了今年取得的进展。海军在 2024 年为潜艇安装了八个 3D 打印金属部件，比前一年的两个部件有显著增加。在 2025 年对密歇根号航空母舰进行大修时，海军计划安装 33 个 3D 打印部件。
“交付这些部件的速度将比传统铸造更快，”Gaucher 表示，强调 3D 打印在缓解供应链延迟方面的作用。他还指出，区域维护中心是这项技术的主要受益者，提高了潜艇维修的效率。
利用 3D 打印推进潜艇建造
除了维护之外，海军还设想将增材制造作为潜艇建造的变革力量。战略潜艇项目执行总监马特·瑟蒙 (Matt Sermon) 将金属增材制造称为海军振兴其工业基础的“曼哈顿计划”。
潜艇部件的传统铸造工艺耗时长，需要多年的加工才能消除缺陷。相比之下，Sermon 解释说，增材制造可以生产出质量上乘的部件，同时减少时间和人工成本。他的团队已经使用 3D 打印生产了一个重达 3,300 磅的金属部件，目前正在进行测试以确保其符合严格的标准。
海军还在探索使用增材制造技术制造大型船体部件的可行性，目前只能通过铸造来实现。“我看到了一个世界，不是科幻小说……而是在相对较短的时间内，我们将能够打印潜艇船体和船舶模块，”Sermon 评论道。
与盟友和工业界合作
美国海军正在敦促国内外行业合作伙伴采用 3D 打印创新技术。由美国、澳大利亚和英国组成的 AUKUS 联盟被视为这项努力的重要组成部分。
“我们希望与合作伙伴一起实现这一目标，”瑟蒙强调道。“我们绝对希望他们的工业基础采用 2030 年代的模式……而不是 1970 年代的工业基础。”
澳大利亚增材制造公司 AML3D 已加入海军的研究计划。海军少将 Rucker 确认了他们的贡献取得了进展，工程图纸正在等待批准。
未来的进展和挑战
尽管海军在重建工业能力方面取得了长足进步，但挑战依然存在。海军核推进计划主任比尔·休斯顿上将将目前的状况描述为在多年被忽视之后的一场追赶竞赛。在冷战后潜艇产量下降之后，工业基地现在的规模还不到以前的一半。
尽管如此，最近取得的成就（例如增加合格铸件供应商的数量以及将 3D 打印融入生产）表明了进步。Rucker 指出，曾经是一个重大问题的铸件瓶颈已在国际合作伙伴的帮助下基本得到解决。
增材制造现在可以进一步加快生产时间、降低成本并提高对海军战略目标至关重要的部件的质量。
来源：breakingdefense.com
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