AM易道分享
大多數工程師接到無人機設計任務,第一反應是讓機身盡量結實。
美軍反著思考,機身應該在墜機時碎掉。
飛控板、電池、攝像頭,一套下來幾百美元,是真正值錢的東西。
3D打印機身的耗材和機時,成本可以忽略不計。
去年秋天,堪薩斯州萊利堡,陸軍第1步兵師的代號為【危險戰役】野戰演練現場公開。
士兵旁邊停著一輛裝有3D打印機的車,機器在跑,新機身在成型。
無人機摔了,不是去修,是去換一個新機身,把電子件重新裝上繼續飛。
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讓3D打印機身碎,讓電子件活。
參數先說清楚
SPARTA, 全稱是Soldier Portable Autonomous Reconnaissance Transitioning Aircraft。
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美國陸軍研究實驗室(DEVCOM ARL)開發,2026年3月公開披露。
重約900克,混合氣動布局,結合直升機式垂直起降與固定翼前飛,預計續航30至60分鐘,航程超過30公里,依載荷而定,飛行高度150米以下。
電子艙采用開放式大尺寸設計,大多數組件可以輕松安裝,并在幾分鐘內互換,允許士兵根據任務需求切換相機掛載。
整個機身可以在一夜之內完成3D打印,無需專用工具即可組裝。
整機成本控制在1000美元出頭。
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混合構型為什么是這個方向
純四旋翼,垂直起降沒問題,但靠四個電機全程對抗重力,續航通常只有20至30分鐘,飛行效率天花板低。
而純固定翼續航強,但需要跑道或彈射器起飛,戰場復雜地形里部署條件苛刻。
SPARTA的混合構型值得琢磨。
傳統四旋翼能垂直起降但續航有限,固定翼能拉長航時但需要起降空間,SPARTA把兩者結合,讓部隊可以在復雜地形原地起飛,同時覆蓋有戰斗意義的飛行距離。
這個路線本身不新鮮,商業端早有產品。
差別在于,SPARTA把它壓進了900克、1000美元的消耗品尺度里。
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3D打印的邏輯是反的
這是整個設計里最值得停下來看的地方。
通常談3D打印用于無人機,討論的是怎么讓打印件盡可能結實,比如用碳纖維增強尼龍、PETG復合料,去逼近傳統機加工件的強度。
SPARTA是反著的:
刻意讓3D打印機身在墜機時吸收大部分損傷,電子設備則在下一個機身完成打印后繼續復用。
結構件被設計成碰撞潰縮區,貴的東西得到保護。
這是在用材料短板換系統韌性。
ARL工程師Hrynuk的原話說:
"士兵被要求飛昂貴的商業無人機時,會擔心摔壞而減少練習。SPARTA把總成本控制在1000美元出頭,容易替換的3D打印機身吸收了墜機時的大部分損傷,完成下一次打印后電子設備即可重復使用。"
飛得少,是因為怕摔。
這是一個行為問題,SPARTA用造價來解。
BISON:3D打印機得跟著走
SPARTA的邏輯,是打印能力在現場提供。
BISON(作戰需求可建造創新車間)是一個配備3D打印機和無人機開發工具的移動制造空間。
ARL項目經理DeCostanza說:"BISON系統允許士兵在需要時就地制造、組裝和修理自己的無人機。無論是SPARTA還是其他設計,士兵都可以按需創建任務特定的解決方案。"
代號為危險戰役的演練里,BISON就跟著第1步兵師進了訓練場。
之后,SPARTA又被配發給了第11空降師,研究人員協助士兵在實戰場景中構建、操作、飛行,收集反饋繼續改設計。
從春天士兵來ARL提需求,到八月第一批原型進入測試,整個周期按月計算,不是年。
這和傳統美國軍備采購時間線完全不在一個量級。
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現在到了哪一步
ARL已經在和工業界對接,推動大規模量產轉化。
美國陸軍2025年已經提出了每月生產10000架無人機機體的目標。
報道分享說:"我們完成了科學基礎工作,與士兵合作開發了新產品,現在可以為工業界提供一個新的商業市場。"
2026年3月,美國陸軍在阿拉巴馬州亨茨維爾舉辦了首屆"最佳無人機戰士競賽",各部隊攜帶自己的無人機方案同臺競技,ARL研究人員同時擔任評委和技術顧問,并在現場展示SPARTA。
競賽獲勝團隊拿到的獎品,是SPARTA原型機加上與ARL簽訂的一年期研發合作備忘錄,繼續參與后續設計迭代。
競賽變成了研發管道的延伸。
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我們看到這個消息時,想到了汽車工程師把車頭設計成潰縮區,目的是保護駕駛艙里的人。
SPARTA把整個機身設計成潰縮區,目的是保護電子艙里的器件。
邏輯是一樣的,只是換了一個載體。
據公開消息,此無人機目前是純偵察平臺。
ARL的官方表述里沒有武器掛載,電子艙開放,傳感器可換,定位是班排級偵察消耗品。
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但烏克蘭戰場已經給出了另一個劇本:
一架改裝過的FPV四旋翼,加上幾百克炸藥,造價不過兩三百美元,可以擊毀敵對重型單元。
當地面部隊發現無人機既能看又能打,偵察平臺和攻擊平臺之間的邊界就開始模糊。
機身能一夜打印,電子艙能分鐘級換裝。
系統的物理條件,本身就是開放的。
3D打印正在把武器開發的門檻,從國家和軍工企業,向下移到更小的單位。
設計文件可以共享,打印機可以前置,迭代周期以天計算。
這在傳統軍備邏輯里是不可能的速度。
我們覺得真正值得關注的,依舊是繼續驗證新軍備方法論。
用增材制造壓縮從需求到實物的時間,讓裝備迭代速度跟上戰場變化速度。
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