目録: 2017 年の主要な軍事 3D プリントイベント

3D プリント技術は、自動車、航空宇宙、医療、日用消費財などの業界で広く使用されています。でも、ご存知ですか？実は、私たちのような一般人があまり気に留めない軍事分野での活用も増えています。以下では、Antarctic Bear が 2017 年の 3D プリント軍事用途トップ 10 を紹介します。

1. 米軍は、24時間以内にドローンを3Dプリントできるオンデマンド製造システムODSUASを開発した。

1月に、米国陸軍研究所（ARL）はオンデマンド小型無人機製造システム（ODSUAS）の開発を発表しました。専用のソフトウェアと3Dプリンターで構成されており、ドローンの設計から製造までの全工程をわずか24時間で完了できるという。

ARL は、敵の動きを監視したり、友軍との通信を支援したり、軍事物資を迅速に届けたりなど、戦場でドローンがさまざまな用途に使えると考えています。しかし、戦場の環境は急速に変化しており、ドローンをタイムリーに使用するには、迅速に製造する必要があります。そして、まさにそれが彼らが ODSUAS を開発した理由です。

実際、ARLは2016年12月初旬にすでにフォートベニング（米陸軍訓練基地）でODSUASシステムを使用したドローンを製作し、飛行試験を実施していた。ドローンのパフォーマンスも非常に優れており、最高速度は時速55マイルに達しました。もちろん、騒音が大きい、飛行距離が短い、積載量が少ないなどの問題もありますが、ARL は次にこれを解決する予定です。

2. Sciaky、ISE無人潜水艦用金属部品の3Dプリントを発表

2月、米国の著名な金属3Dプリント企業であるSciakyは、International Submarine Engineering（ISE）のAUV潜水艦に3Dプリントされた金属部品を提供すると発表した。この動きにより、Sciaky 社の 3D 印刷業界における地位が強化されるだけでなく、同社は現在、陸、海、空、宇宙の 4 つの主要分野に携わる唯一の金属 3D 印刷会社となることになります。

ISE は、自律型リモート操作の設計と統合に重点を置いた、国際的に認められたエンジニアリング会社です。現在、Sciaky社に発注した3Dプリント部品（安定性をもたらすチタン製バラストタンク）をAUV潜水艦「Arctic Explorer」に搭載することに成功している。この潜水艦は近々タスマニア大学に引き渡され、その後試験され、最終的に南極に配備される予定だ。

このチタン製バラストタンクは、Sciaky 社が電子ビーム溶融 3D プリンターを使用して製造したものです (上の写真)。従来のバラストタンクと同等の性能を備えているだけでなく、製造時間も大幅に短縮され (当初は 16 週間でしたが、現在は 8 週間)、コストも大幅に削減されています。

3. 3Dプリントグレネードランチャー「RAMBO」が米軍のテストに合格

3月に、米国陸軍装備研究開発技術センターは、3DプリントグレネードランチャーRAMBO（Rapid Additively Manufactured Ballistic Weaponの略）の試験発射を15回実施し、結果はすべて非常に成功しました。これにより、3D プリント兵器の新しい時代が開かれます。

スプリングとファスナーを除き、RAMBO の他のすべての部品は、DMLS (直接金属レーザー焼結) 技術を使用して 3D プリントされています。アルミ製のレシーバーとバレルには印刷後の処理が必要でしたが（この 2 つの印刷時間は約 70 時間、後処理には 5 時間かかりました）、それでも製造プロセス全体は従来の方法よりもはるかに高速です。このスピードであれば、軍は武器の修理や改良をわずか数時間で完了することができます。研究者らは、RAMBO本体に加え、弾薬（ケース）とM781 40mm補助輪も3Dプリントしようと試みた。

RAMBO の部品を印刷するのに使用される金属粉末のコストは 1 ポンドあたり 100 ドルであることは言及する価値があります。しかし、3Dプリントは材料の無駄がほとんどなく、人間の介入もほとんど必要ないこと、米軍が資金に困っていないこと、そしてプロジェクトの目的が、 3Dプリントを武器の製造に使用した場合に軍の資金や資源を節約できるかどうかをテストすることではなく、軍が3Dプリント技術を使用して武器や弾薬を製造できるかどうか、そしてこれらの製品をより早く生産できれば正常に使用できるかどうかを探ることであることを考えると、この価格は高いとは言えません。

3DプリントされたRAMBOとその弾薬は、2016年の米国防衛製造会議で実際に公開されました。すぐに兵士に配布される可能性は低いが、プロジェクト自体の成功は、3Dプリント技術が将来的に国防に広く使用されるようになるという希望をもたらす。

4. 欧州防衛機関が3Dプリントの軍事応用を検討開始

欧州防衛機関は4月、3Dプリンティング技術が防衛分野を進歩させることができるかどうかを評価するために、3Dプリンティングに関する新たな研究を開始したと発表した。同庁はプロディン技術財団および欧州ミサイルグループと協力関係を結んでおり、2017年末までに関連する研究報告書を発表する予定である。

プロディン・テクノロジー財団とMBDAは、3Dプリントの分野でEDAが特に関心を持つ3つの分野を評価する任務を負いました。これには、製造業にこの技術を使用する際の可能な用途と制限、軍事展開における3Dプリント技術の使用の実現可能性、プロモーションキャンペーンの一環としての3Dプリントのデモンストレーション計画の策定が含まれます。 3D プリンティングは製造業者にとって多くの潜在的な機会を生み出す可能性がありますが、この技術の多様性により、広範な導入がやや遅れています。

5. 米海兵隊が紛争地帯で初めて3Dプリントドローンを使用

6月、米海兵隊は紛争地域での戦闘作戦に初めて3Dプリントドローンを使用した。これはニブラーと呼ばれる、情報収集用の小型機械です。構造が非常にシンプルなので、モーターやバッテリーなどの基本的な既成部品と3Dプリンターを使ってすぐに製造できます。これが、米軍の他の無人機との最大の違いです。

ニブラーは、米軍が 3D プリントを使用して製造できる軍事装備の 1 つにすぎないことは言及する価値があります。実際、海兵隊は 4 つの新しい 3D プリントラボを建設しており、米国および海外にさらに 25 の製造ユニットを配備しています。海軍の艦隊即応センターなど他の軍部門も、特にスペアパーツの製造において3Dプリントの使用を調査している。

6. 米国のオークリッジ国立研究所（ORNL）は、米軍向けに全長30フィート（9.144メートル）の潜水艦の船体を3Dプリントしている。

米国のオークリッジ国立研究所（ORNL）は7月、米海軍の破壊的技術研究所と協力し、ORNLとシンシナティが共同開発した巨大FDM 3DプリンターBAAMを使い、米軍初の3Dプリント潜水艦船体（長さ30フィート、主材料は炭素繊維）を製造した。

潜水艦の建造には多額の費用がかかるため、米海軍は常にコスト削減の方法を模索しています。今回は3Dプリント技術の活用が成功し、コストを90％削減しただけでなく、製造時間も大幅に短縮されました（設計から製造、組み立てまで、当初は3～5か月かかっていたのが、わずか4週間で完了しました）。

この 3D プリントされた船体は、現在アメリカ海軍が所有する最大の 3D プリント資産であることは特筆に値します。また、これは単なるサンプルであり、実際の水質検査は行われません。しかし軍は同じ方法を使って2番目の機能的なプロトタイプを製作する準備ができている。この新しい施設では、初めて水質検査が実施される予定です（2019年に完了予定）。

7. 米軍は戦場で損傷した軍用部品を迅速に製造するための高速3Dプリンターを開発した。

米陸軍の兵器研究開発技術センター（ARDEC）は7月、「戦場で装備品の部品が損傷しても、補充が間に合わない」という長年の課題を解決するのに役立つとされる「R-FAB（ラピッド・マニュファクチャリング）」と呼ばれる3Dプリントキットを披露した。

3D プリンター、対応するソフトウェアとツール、承認された設計ファイルのデータベースで構成される R-FAB のテストが開始されました。これにより、兵士は戦闘現場で必要な装備の部品やツールを製造し、正式な後方支援を受けるまでの一時的な解決策として使用することができます。さらに良いことに、兵士たちはこれを利用して、戦場で直接生じる問題に対する新たな解決策を考案することもできる。エンジニアたちは、これが戦場で軍隊の進化を助けるために必要な革新を効果的に促進できると信じている。

「兵士は、上官さえ理解できない問題に対する解決策を設計することができます。解決策が認定され承認されるのを待つ間、適切なレベルの将校は解決策を採用するというリスクを負うことさえできます。たとえば、兵士が機械部品を設計し、3Dプリントします。正式な部品ほど良くないかもしれませんが、少なくとも兵士は次のタスクを完了することができます。」と、関係する米軍当局者のジェレミー・ピンソン氏は述べた。

8. 米軍はこれまでで最も小型の軍用ドローンを3Dプリントした。重さはわずか6.5グラム

7月、米軍は3Dプリント技術を使用して開発された、これまでで最も小型の軍用ドローン「CICADA（近距離隠蔽型自律ドローン）」を公開した。機体全体が3Dプリントされており、各種センサーや自動制御システムが搭載されており、主な機能は監視です。実際の使用では、大型輸送機で指定場所まで運ばれ、そこで束になって投下されることになる。

米軍は、3Dプリント技術の使用によりCICADAの製造時間を効果的に短縮できると述べた。また、このタイプのドローンは構造がシンプルで（胴体、翼、回路基板などの電子部品のみで構成されている）、将来的にはロボットによって完全に組み立てられるようになり、軍隊はより効率的かつ経済的に展開ミッションを完了できるようになります。

実際、Antarctic Bearによれば、CICADAの研究開発は6年前にすでに米海軍研究所で開始されていたという。つい最近の4月に、このドローンの最新プロトタイプであるMk5がメリーランド州の海上航空ショーで公開されました。また、最新の輸送システムでは、最大 32 台の Mk5 を同時に放出できることも特筆に値します。

各Mk5の重量はわずか6.5グラムで、輸送機から放出された後、毎分1,000フィート（304.8メートル）の速度で降下することができ、滑空比は約3.5（つまり、降下が非常に安定する）です。そして将来的には、より高い位置から放出される可能性もあります。

実際には、CICADA の群れは自己組織化、自己構成ネットワークに接続することができ、これにより、プログラム可能な幾何学的パターンが、地元の領域上を直接飛行したり発見されたりすることなく、通信ノード、センサー、またはアクチュエーターを形成します。

9. 米軍は、より速く、より柔軟で、より経済的に建設できる3Dプリント兵舎を披露した。

8月、米陸軍は3Dプリント軍事施設研究プロジェクトACESの初期成果であるB-Hut兵舎を公開した。面積は512平方フィート（約47.5平方メートル）で、イリノイ州シャンペーンの建設工学研究所（CERL）がコンクリートで3Dプリントしたもの。従来の非常用合板建物よりも強度が高く、材料消費量を半分に、労働投入量を62％節約できる。

「ACES は、現地の資材を使用して、あらゆる形状や大きさの構造物を建設する能力を持っています」と、CERL ACES プロジェクトマネージャーのマイケルケース博士は述べています。「これにより、軍隊は兵舎や、障害物、塹壕、道路封鎖などの必要な軍事インフラを簡単に建設できます。」

10. 米軍が3Dプリントの爆発物の製造に成功

10月、米国国防総省はブログ投稿を通じて注目すべきニュースを明らかにした。米海兵隊の支部が小型爆発物の3Dプリントとテストを開始したというのだ。プロジェクトはまだ始まったばかりですが、良い成果が得られました。これは、3D プリント技術が近い将来、爆弾の設計と製造の方法を変える可能性があることを意味します。

この研究は、上の写真の手榴弾のような爆発物の殻を印刷するだけであり、最も一般的なFDM技術を使用しているため、それほど先進的ではありませんが、それでも有意義であり、軍隊が戦場で爆発性兵器を迅速に製造するという問題を効果的に解決するのに役立つと期待されています。

この点について、米陸軍爆発物処理チームの責任者であるジャレッド・グリーン軍曹は、3Dプリント技術の最大の利点は製造時間を大幅に短縮できることだとコメントした。現在、彼のチームは爆発物を印刷し、わずか 24 時間で組み立てることができる。

上記の事例はすべて外国発祥のものですが、実は我が国も 3D プリントの軍事応用について多くの研究を行っており、かなり良い成果を上げていることは特筆に値します。

AVICのデータによると、2001年以降、我が国はレーザー3Dプリント技術、主にチタン合金構造部品のレーザーラピッドプロトタイピング技術の開発に注力し始めました。 J-15の主任設計者である孫聡氏はまた、チタン合金とM100鋼の3Dプリント技術が新型航空機の設計と試作プロセスで広く使用されていることを明らかにした。そのうち、2012年10月と11月に初飛行に成功したモデルでは、前部着陸装置全体を含む主要な荷重支持部品をチタン合金で製造するために3Dプリント技術を多用しました。さらに、関連技術は、中央翼根リブを含む中国のC919大型航空機の製造にも広く使用されている。現在、我が国は米国に次いで世界で2番目に航空機チタン合金構造部品のレーザーラピッドプロトタイピング技術を習得した国となっています。

これに先立ち、中国の軍事メディアは、ハルビン艦がアデン湾で護衛任務中、同艦のディーゼルエンジンの25キロのベアリングが破損し、主エンジンが突然始動しなくなったと明らかにしていた。主エンジンを修理するため、乗組員は図面に従って「元のものと類似したベアリング」を製作した。 3Dプリント技術により、非常に複雑な精密部品を迅速に修理または製造できます。設備を返送する必要がないだけでなく、修理後の効果は後工場より劣りません。

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