负责武装部队三维打印发展项目的ME6级军事专才陈明吉表示,三维打印从加强运作效率、补充零部件和提高训练真实性三方面,为军队工作提供助力。
简易设计,快速成形。新加坡武装部队近年积极运用三维打印技术生成零部件,将创新点子付诸实践,解决物流难题的同时提高运作效率。
这些点子包括设计步枪弹匣间隔装置(magazine spacer),让军人在无枪弹练习时能如常扳动步枪拉柄,及能取代军备原厂商电池装置、延续器械使用期,或能架在现有军备上增强感应和探查能力的组件盒和衔接器。
武装部队维修与工程支援军团2017年10月引进三维打印工具,各单位如果有意利用这类增材制造技术快速制成零部件,提高工作效率,都可跟维修与工程支援军团总部的三维打印工作室接洽。该部门人员可协助探讨点子可行性,并将可行的点子加以落实。
过去两年里,武装部队展开约30个三维打印项目,其中约20项已完成。
《联合早报》日前独家走访维修与工程支援军团的三维打印设施。负责武装部队三维打印发展项目的ME6级军事专才陈明吉(53岁)受访时说,三维打印从加强运作效率、补充零部件和提高训练真实性三方面,为军队工作提供助力。
“快速成形制作(rapid prototyping)让我们能快速将想法转化为模型,再落实为实体物品,我们马上就能看到实际成果。”
武装部队目前拥有的三维打印机只能印制较小型的塑料用品,若要打印大型钢铁部件则须借助业内伙伴的设施。即便如此,武装部队已经利用三维打印,舒缓了不少运作流程上的难处。
陈明吉也说,如果急需一些零部件,市面上的供应商可能指定最低订购数量。如果能自行设计和打印,就能按武装部队自身的需求,直接制造。
尤其是投入运作年份较久远、原厂商已逐渐减产相关零部件的装备,三维打印让武装部队自给自足,绕开费用较昂贵的传统制造方式。
以折叠式长桥(Foldable Longspan Bridge)的电池和充电器来说,陆军工程师能利用打印机打印出大小相仿的电池盒,装上家用电池,便可达到同样的供电效果。
比起原有做法,这项设计省下超过一半的费用。
随着军队步入三维打印时代,军人练枪也更逼真。过去空枪练习时,教官会嘱咐学员只把步枪拉柄扳回一半(half cock),模拟枪弹上膛时完全扳回(full cock)拉柄的动作,以防止因弹匣清空导致拉柄自动被“卡”。
维修与工程支援军团为了解决这个问题,打印出子弹般大小的间隔装置。有了它,弹匣不会处于“空匣”状态,军人空枪练习时也能如常扳回拉柄,跟带上枪弹的训练一模一样。
负责三维打印项目的陆军工兵ME4级军事专才林俊杰(27岁)说,只需30分钟时间,就能打印出一个间隔装置。步兵团目前已在数个指定靶场的枪械训练中,采用这款间隔装置。
除了陆军,海军和空军也利用三维打印改善作业流程。海军设计的一款塑料衔接器,可装在K-STER销雷器上。
海军武器系统战备工程中心海底科科长ME5级军事专才张顺霖(44岁)介绍,衔接器上可装载声脉冲传送器(pinger)和电筒,让扫雷舰人员执行任务时收回销雷器的程序更便捷。
空军工程师印制组件盒模型 防机翼碰触障碍物省下四成人力
拖曳战机进出库房时,将装着感应器的三维打印组件盒固定在机翼上,取代肉眼勘察机翼是否撞到障碍物的工作,协助省下四成人力。
空军部队第815中队的工程师每次拖曳F-16型战斗机进行维修时,都得出动五个人,其中两人负责在机身移动时观察左右翼是否碰撞到障碍物。一旦发现可能碰撞,就会吹响口哨,由另一名队员评估是否应调整拖曳方向。
由空军工程师ME4级军事专才蔡铠骏(28岁)领导的小组于是想出了形同汽车倒退感应器的妙招,让拖曳人员根据翼尖距离传感器(wingtip proximity sensor)的声响,判断机翼是否靠近障碍物。
每边机翼须用上六个传感器。为了方便搭载,蔡铠骏和组员们利用三维打印技术,制出组件盒模型,将传感器和鸣笛器装在里头。组件盒的设计也让它能“扣”住机翼,方便装卸。

蔡铠骏说,团队最初为了改善作业流程、减少人力而想方法让这项常规任务更便于执行。另一方面,由于有很多特定的设计需求,传统的成形制作方式并不一定省时省事,因此团队尝试借助三维打印技术。
每双机翼的传感器组件盒耗时约50小时就能完成打印。研发团队目前备有五对适用于F-16型战斗机的传感器,也正探讨为其他机型制造出类似的传感器。
另一组空军工程师则发挥巧思妙想,设计出吊钩钢丝测量器,用于测量赫尔墨斯450型(Hermes 450)无人侦察机起落架的吊钩是否过度弯曲,需要更换。
无人机每次降落,起落架的吊钩因剧烈拖拉,会出现一定程度的弯曲,弯曲过度会与飞机的整流罩(fairing)摩擦并出现损耗。不过,单凭肉眼无法判断吊钩弯曲是否还处于适用程度。
有了测量器,维修人员可根据测量器上的五个不同弧线,判断吊钩的弯曲程度,无需像过去那样因无法精确判断而必须反复送回维修处检验。
领导研发项目的ME5级军事专才林荣凯(31岁)指出,每次维修吊钩都需要至少两天时间。团队去年展开为期一年的试用后发现,吊钩维修次数从一年的八到十起,完全减至零。
不仅如此,巧克力排大小的测量器也能拆成两半,便于人员携带,让他们更及时作出判断。
林荣凯说:“这类成形制作的好处不只解决了我们工作上的难题,也让我们能在短时间内制出这个测量器。三维打印有助我们快速将点子制作成形,并在最快时间内投入使用,应付运作需求。”
