綜合外媒報(bào)道，美軍已在5艘戰(zhàn)艦上部署“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)維護(hù)系統(tǒng)”(ARMS)，借助該系統(tǒng)，艦上水兵能夠與后方專家遠(yuǎn)程連線，對(duì)艦船損傷進(jìn)行快速評(píng)估和精準(zhǔn)維修。德國(guó)聯(lián)邦國(guó)防軍在艦船維護(hù)中使用檢測(cè)機(jī)器人，對(duì)艦體進(jìn)行“深度體檢”。澳大利亞和波蘭軍隊(duì)將金屬冷噴涂3D打印裝置移至前線，用于裝備快速維修和零部件制造。這些動(dòng)向表明，外軍裝備維修體系正在發(fā)生深刻變革。
AR眼鏡——新手“秒變”維修專家
當(dāng)艦上水兵戴上特制的AR眼鏡后，眼前的故障設(shè)備上，赫然懸浮著一本半透明的三維維修手冊(cè)——這并非科幻場(chǎng)景，而是“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)維修系統(tǒng)”帶來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)效果。這一技術(shù)的核心在于AR眼鏡自帶的攝像頭精準(zhǔn)定位設(shè)備，并將預(yù)設(shè)的維修動(dòng)畫、電路圖等疊加至實(shí)物表面。當(dāng)后方維修專家在屏幕上標(biāo)記故障點(diǎn)時(shí)(如在滲油管上畫紅圈)，水兵的AR眼鏡視野中即刻閃現(xiàn)清晰的維修指引箭頭。
“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)維修系統(tǒng)”通過(guò)抗震頭顯與雙向音視頻，將后方維修專家的“眼睛”和“雙手”實(shí)時(shí)投射至一線，后方維修專家可疊加三維電路圖精準(zhǔn)定位故障，用虛擬標(biāo)記標(biāo)注螺栓位置，甚至將維護(hù)卡片直接“貼”在真實(shí)零件上。在美軍艦艇的相關(guān)測(cè)試中，新兵在AR眼鏡引導(dǎo)和維修專家的遠(yuǎn)程協(xié)助下，順利處理了液壓系統(tǒng)故障，提升了裝備維修效率。
檢測(cè)機(jī)器人——艦船“深度體檢”專家
目前，一種被稱為“電子體檢儀”的檢測(cè)機(jī)器人，成為艦船預(yù)測(cè)性維修的關(guān)鍵裝備。這類機(jī)器人大多僅有手掌大小，將仿生吸附技術(shù)與高精度激光掃描技術(shù)巧妙結(jié)合。其憑借肢體上數(shù)百萬(wàn)根微米級(jí)合成鋼毛產(chǎn)生的吸附力，能穩(wěn)定吸附在垂直艦體和天花板上。它們可以深入油箱、發(fā)動(dòng)機(jī)艙等人手難以抵達(dá)的狹窄空間作業(yè)。在艙內(nèi)，檢測(cè)機(jī)器人發(fā)射肉眼不可見(jiàn)的激光束進(jìn)行掃描，精準(zhǔn)捕捉毫米級(jí)損傷，實(shí)現(xiàn)對(duì)艦體結(jié)構(gòu)和部件的“深度體檢”。
據(jù)悉，德國(guó)聯(lián)邦國(guó)防軍已在巴登·符騰堡級(jí)護(hù)衛(wèi)艦上部署了這類檢測(cè)機(jī)器人。這些形態(tài)各異的檢測(cè)機(jī)器人能爬行、能鉆洞，可深入大型裝備內(nèi)部縫隙執(zhí)行任務(wù)，其搭載的微米級(jí)激光掃描儀的數(shù)據(jù)采集量是人工采集的上百倍。海量檢測(cè)數(shù)據(jù)匯入AI平臺(tái)，生成貫穿裝備生命周期的“數(shù)字孿生體”，可為裝備的預(yù)測(cè)性維護(hù)提供支持。更值得關(guān)注的是，檢測(cè)機(jī)器人對(duì)油箱腐蝕、艙室變形、甲板損傷等隱患具備較強(qiáng)的早期識(shí)別能力，為戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下裝備的可靠性評(píng)估提供了關(guān)鍵依據(jù)。
金屬冷噴涂3D打印——實(shí)現(xiàn)裝備“即修即造”
在瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中，裝備的快速修復(fù)與關(guān)鍵零部件的按需制造能力至關(guān)重要，金屬冷噴涂3D打印技術(shù)為提升這一能力提供了解決方案。傳統(tǒng)焊接依賴高溫，易改變材料性能，且受環(huán)境限制，金屬冷噴涂3D打印技術(shù)打破了這一束縛。
這一技術(shù)是利用高壓氦氣，將鋁、銅等金屬粉末加速至3倍音速(約1200米/秒)，這些超高速粒子在撞擊裝備損傷部位時(shí)發(fā)生劇烈變形，并牢固堆積在裂縫表面，形成一層致密的“金屬膠合層”。這一過(guò)程在常溫下完成，避免了高溫帶來(lái)的材料性能變異問(wèn)題。目前，澳大利亞陸軍在野戰(zhàn)演習(xí)中使用便攜式金屬冷噴涂3D打印裝置，精準(zhǔn)修復(fù)了鋁合金裂縫。修復(fù)后的裝備部件保持原來(lái)90%以上的機(jī)械強(qiáng)度，并大幅縮短了維修時(shí)間。
戰(zhàn)場(chǎng)3D打印技術(shù)還聚焦關(guān)鍵零部件的快速制造。這一過(guò)程以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，通過(guò)三維掃描獲取受損零部件的精確數(shù)據(jù)，再經(jīng)軟件“切片”處理，逐層堆疊材料，從而“打印”出所需零部件。整個(gè)過(guò)程如同搭建“數(shù)字樂(lè)高”，實(shí)現(xiàn)了在戰(zhàn)場(chǎng)前沿對(duì)小型零部件的按需制造。
在近期演習(xí)中，波蘭空軍第22戰(zhàn)術(shù)基地僅用36小時(shí)成功打印出米格-29戰(zhàn)斗機(jī)損壞的起落架部件。該部隊(duì)記錄顯示，戰(zhàn)場(chǎng)3D打印技術(shù)將關(guān)鍵零部件的獲取時(shí)間大幅縮短。此前，波蘭海軍已在護(hù)衛(wèi)艦上部署艦載3D打印系統(tǒng)，用于及時(shí)打印小型零部件，降低對(duì)外部補(bǔ)給鏈的依賴。
當(dāng)前，以預(yù)測(cè)性維修、人機(jī)協(xié)作、現(xiàn)場(chǎng)制造為核心的裝備維修技術(shù)體系，正在改變傳統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)維修模式，推動(dòng)新的戰(zhàn)場(chǎng)后勤保障體系形成。未來(lái)，戰(zhàn)場(chǎng)維修技術(shù)將繼續(xù)朝著預(yù)測(cè)性(AI故障預(yù)判)、自主化(機(jī)器人自主修復(fù))和微納級(jí)(芯片級(jí)戰(zhàn)場(chǎng)再生)方向演進(jìn)。美軍已經(jīng)提出2028年前將裝備戰(zhàn)損修復(fù)時(shí)間壓縮至4小時(shí)內(nèi)，鍛造“戰(zhàn)場(chǎng)無(wú)損再生”能力。這場(chǎng)關(guān)乎裝備戰(zhàn)場(chǎng)生命力的技術(shù)變革，值得持續(xù)關(guān)注。
來(lái)源：中國(guó)軍網(wǎng)、解放軍報(bào)、中國(guó)國(guó)防報(bào)等綜合
