美國啟動開放制造計劃全面評估增材制造及材料

老魚@云工廠

本周末，美國國防部高級計劃研究局（DARPA）宣布推出開放制造（Open Manufacturing）計劃，該計劃的目的旨在提高對于增材制造及其它先進制造相關的各種工藝和材料的理解。DARPA指出，為了使3D打印成為復雜軍工部件——比如飛機機翼——制造的主流技術，就需要對“基于不同屬性和性能材料的各種制造方法所產生的細微差別”有深入的了解。

“開放制造計劃的本質是要收集和理解增材制造等新型生產理念的材料和工藝參數，這樣我們就能夠以較高的置信度快速預測成品的性能如何。”DARPA國防科學辦公室項目經理Mick Maher說，“一開始新技術的可靠性和批次運行（run-to-run）的波動總是不確定的。導致的結果是我們只能使用反應遲鈍和重復的“再測法（test and retest）”來檢驗這些材料和工藝，這種方式既昂貴又費時，最終破壞了創新激勵機制。”

那么，DARPA怎么樣才能克服這些問題，并“實現生產控制的改進”？他們正在研究新的快速鑒定技術，并認為這種技術有望改變企業檢驗3D打印部件以及使用其他先進制造方式生產的部件的方式。為此他們已經成立了兩個新的生產示范設施（MDF）。第一個MDF位于賓州州立大學大學，專注于金屬增材制造，而另一個MDF則被安置在陸軍研究實驗室，專注于研究復合材料。

目前，位于賓州的MDF將研究資源集中在兩個主要的領域：第一種是快速低成本增材制造（RLCAM），在這一領域中他們主要使用基于實體的成型方法來預測直接激光金屬燒結過程中鎳基合金材料的性能；第二個領域則是與DARPA的另一個鈦加工（tiFAB）項目有關的，在那里他們將利用物理和數據模型，以確定哪些參數會對較大的增材制造結構，比如飛機機翼等，產生影響。

公司無法對3D打印出來的每一個部件都進行測試，相反，他們能做的是對某一個特定的生產批次中的極少數產品進行測試，然后由抽樣測試的產品質量代表整個生產批次的質量。這就是為什么DARPA的開放式制造項目對于增材制造的未來如此重要的原因：因為對于技術和材料的透徹了解能夠幫助公司節省大量的時間和金錢。據天工社了解，這些新成立的MDF生產設施示范的最終目標是創建一個包含了各種工藝和材料屬性和參數的數據庫供企業和個人訪問并使用。

“從歷史上看，美國的軍事優勢都是通過材料和制造領域的突破獲得的。”Maher，“最近，與新的制造技術相伴而生的風險影響了企業使用它的信心。通過開放制造計劃，DARPA正在通過提供知識、控制和使用新技術的信心，而為先進制造領域提供支持。”

DARPA的這些舉措有可能對于3D打印技術在制造領域內的應用推廣速度產生重大影響，尤其是航空航天和軍用部件的生產制造方面。考慮到DARPA的技術實力與影響力，3D打印技術成為主流制造技術之一的時間有可能早于我們中間很多人的預期。

寂靜天花板

天朝國防部表示壓力不大，可以加派學者考察學習

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DARPA：真實版神盾局的10個瘋狂科學計劃

http://www.guokr.com/article/438745/

DARPA設計垂直起降（VTOL）無人貨運飛機
洛克希德 馬丁和皮亞斯基飛機公司著手為美國國防高級研究計劃局（DARPA）設計垂直起降（VTOL）無人貨運飛機，飛行器構型正在與該機潛在軍事用戶進行討論。

　　DARPA該項目起初打算發展一種飛行吉普，可重構嵌入式航空系統（ARES）驗證機的雙涵道風扇直徑大約8.5英尺。該車輛在升降模塊收起來后，可在單車道公路上行使。

　　洛克希德馬丁公司臭鼬工廠負責ARES項目。凱文 潤紹說：“在設計無人作戰貨運機時，我們將有更多的設計空間‘。海軍陸戰隊已經制訂貨運無人機的白皮書，我們通過與其對話，按照其期望進行設計。目前，對該機型陸軍也感興趣。”
驗證機軟硬件組裝完畢后，預計于2015年進行首飛，但在首飛前，需進行大量的地面試驗。凱文 潤紹稱“復合材料涵道是集成的，我們已經完成第一批推進器的模型”。軸、齒輪和連接機構的加工正在進行。

　　安裝在固定翼中心部分的變距風扇由一對渦軸發動機提供動力，發動機通過組合式變速箱和軸來驅動安裝在每個傾轉涵道風扇樞軸上的直角齒輪箱，進而帶動變距風扇。凱文 潤紹稱：“在裝機前，我們將在動力裝置置于起動狀態，來排除系統故障。現在驗證機上有許多貨架產品。”包括：使用兩個F-16戰斗機的水平安定面驅動器來使連接有折疊外翼段面板的涵道繞樞軸旋轉。通過軟件使得兩個驅動器可以同步轉動。

　　談判仍然在進行，但發動機將是貨架產品-900馬力級直升機渦軸發動機。每個裝有離合器來使得在單發狀態下飛行。直齒輪箱采用西科斯基CH-53的尾翼傳動系統“。他說：”第一版本的飛控軟件正在實驗室運行，使用的涵洞動力和控制有效性數據取自去年的風洞試驗[。V1.0版本是單通道，今年推出的V2.0版本將是三通道的。“驗證機將遠程遙控，使用洛馬公司F-35B的VTOL控制邏輯。飛行員將移動操作桿向左和向右分別來實現盤旋和變體，移動操作桿向前和后來實現飛行器向上和向下，移動油門來實現向前和向后。”

　　驗證機由DARPA原來作為飛行/駕駛器的可拆卸式升降模塊的“變形者項目”支持下進行設計，將攜帶一個貨物吊艙用于ARES演示。“”我們最初飛行將在沒有吊艙情況下進行，來測試起飛、懸停、盤旋、回轉、變體和著路。然后在帶上吊艙重復上述過程。“”最終將帶吊艙起飛，變體向前飛，飛行、帶另一個吊艙著陸，斷開吊艙、模塊飛回“。

　　吊艙可以容納由C-130運輸機運送的標準463L貨物托盤。”這使得ARES可以與其他運輸方式共同使用，使其可以執行聯邦快遞運輸的最后一段（點對點運輸）“”遠期無人駕駛的醫療撤運將是其潛在任務。“通過雙余度作動器和三臺計算機，我們將最終使其獲得可以運輸人員的安全性等級。”涵道風扇節距調節是機械式的，“但我們正在尋找控制飛行器的其它方式”。

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