新技術(shù)推動戰(zhàn)場維修升級

　　新技術(shù)推動戰(zhàn)場維修升級

　　■王奕陽 顏子旭　　

金屬冷噴涂3D打印設(shè)備被裝入集裝箱進行機動。

士兵頭戴AR眼鏡接受遠程維修指導(dǎo)。

用于預(yù)測性維修的檢測機器人。

　　綜合外媒報道，多國軍隊正在加速推進戰(zhàn)場維修技術(shù)迭代升級。美軍已在5艘戰(zhàn)艦上部署“增強現(xiàn)實維護系統(tǒng)”(ARMS)，借助該系統(tǒng)，艦上水兵能夠與后方專家遠程連線，對艦船損傷進行快速評估和精準(zhǔn)維修。德國聯(lián)邦國防軍在艦船維護中使用檢測機器人，對艦體進行“深度體檢”。澳大利亞和波蘭軍隊將金屬冷噴涂3D打印裝置移至前線，用于裝備快速維修和零部件制造。這些動向表明，外軍裝備維修體系正在發(fā)生深刻變革。

　　戰(zhàn)場上，再精密的裝備也難以避免“負傷”。而瞬息萬變的現(xiàn)代戰(zhàn)爭，對裝備修復(fù)提出了嚴苛要求：必須在最短時間內(nèi)恢復(fù)有效作戰(zhàn)能力，以最低損耗讓受損裝備重返戰(zhàn)場……近年來，多國軍隊聚焦預(yù)測性維修、人機協(xié)作與現(xiàn)場制造等技術(shù)領(lǐng)域，試圖將“維修車間”移至前線，甚至裝進士兵的行囊里。

　　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——這并非科幻場景，而是“增強現(xiàn)實維修系統(tǒng)”帶來的現(xiàn)場效果。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)的維修動畫、電路圖等疊加至實物表面。當(dāng)后方維修專家在屏幕上標(biāo)記故障點時(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。

　　“增強現(xiàn)實維修系統(tǒng)”通過抗震頭顯與雙向音視頻，將后方維修專家的“眼睛”和“雙手”實時投射至一線，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，甚至將維護卡片直接“貼”在真實零件上。在美軍艦艇的相關(guān)測試中，新兵在AR眼鏡引導(dǎo)和維修專家的遠程協(xié)助下，順利處理了液壓系統(tǒng)故障，提升了裝備維修效率。

　　檢測機器人——

　　艦船“深度體檢”專家

　　目前，一種被稱為“電子體檢儀”的檢測機器人，成為艦船預(yù)測性維修的關(guān)鍵裝備。這類機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)百萬根微米級合成鋼毛產(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)動機艙等人手難以抵達的狹窄空間作業(yè)。在艙內(nèi)，檢測機器人發(fā)射肉眼不可見的激光束進行掃描，精準(zhǔn)捕捉毫米級損傷，實現(xiàn)對艦體結(jié)構(gòu)和部件的“深度體檢”。

　　據(jù)悉，德國聯(lián)邦國防軍已在巴登·符騰堡級護衛(wèi)艦上部署了這類檢測機器人。這些形態(tài)各異的檢測機器人能爬行、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。海量檢測數(shù)據(jù)匯入AI平臺，生成貫穿裝備生命周期的“數(shù)字孿生體”，可為裝備的預(yù)測性維護提供支持。更值得關(guān)注的是，檢測機器人對油箱腐蝕、艙室變形、甲板損傷等隱患具備較強的早期識別能力，為戰(zhàn)場環(huán)境下裝備的可靠性評估提供了關(guān)鍵依據(jù)。

　　金屬冷噴涂3D打印——

　　實現(xiàn)裝備“即修即造”

　　在瞬息萬變的戰(zhàn)場環(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”。這一過程在常溫下完成，避免了高溫帶來的材料性能變異問題。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90%以上的機械強度，并大幅縮短了維修時間。

　　戰(zhàn)場3D打印技術(shù)還聚焦關(guān)鍵零部件的快速制造。這一過程以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，通過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。整個過程如同搭建“數(shù)字樂高”，實現(xiàn)了在戰(zhàn)場前沿對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小時成功打印出米格-29戰(zhàn)斗機損壞的起落架部件。該部隊記錄顯示，戰(zhàn)場3D打印技術(shù)將關(guān)鍵零部件的獲取時間大幅縮短。此前，波蘭海軍已在護衛(wèi)艦上部署艦載3D打印系統(tǒng)，用于及時打印小型零部件，降低對外部補給鏈的依賴。

　　當(dāng)前，以預(yù)測性維修、人機協(xié)作、現(xiàn)場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)場維修模式，推動新的戰(zhàn)場后勤保障體系形成。未來，戰(zhàn)場維修技術(shù)將繼續(xù)朝著預(yù)測性(AI故障預(yù)判)、自主化(機器人自主修復(fù))和微納級(芯片級戰(zhàn)場再生)方向演進。美軍已經(jīng)提出2028年前將裝備戰(zhàn)損修復(fù)時間壓縮至4小時內(nèi)，鍛造“戰(zhàn)場無損再生”能力。這場關(guān)乎裝備戰(zhàn)場生命力的技術(shù)變革，值得持續(xù)關(guān)注。