如今，3D打印技术正“无孔不入”地渗透到人们的生活中，产品几乎可应用于市场各细分领域。3D打印技术正以自身独特的优势倍受青睐，引起人们一次次惊叹。
最近，BAE系统公司的科学家和工程师们预测，在不久的将来，前线特种部队甚至可以在执行任务的途中提出对无人机支持的申请，并立即得到所需要机型。比如，工程师在大后方将设计好的指令传给特种部队携带的3D打印机，部队上的技术人员就能在很短的时间内按照大小、航程和载重量等参数，现场打印出所需的无人机。3D打印无人机，其实并不罕见，近几年，国外已有一些团队已经开始了3D打印无人机的实践并走向应用，二者如何契合?我国在此方向的发展又如何呢?下面就让我们一起了解那些利用3D打印技术生成的无人机和它们的应用。
“首个3D打印无人机： 2011年7月，英国南安普敦大学的工程师曾设计并放飞了世界第一架“打印”出来的飞机，飞机名为“SULSA”，包括机翼、整体控制面和舱门，整个结构均采用打印方式生成。
“SULSA”，款电动飞机翼展2米，最高时速接近100英里(约合每小时160公里)，巡航时几乎不发出任何声响。SULSA使用EOS EOSINT P730尼龙激光烧结机打印，通过层层打印的方式，打印出塑料或者金属结构。整架飞机可在几分钟内完成组装并且无需任何工具。激光烧结允许设计师打造通常情况下需要借助昂贵传统制造技术的形状和结构。
这项技术让高度定制化的飞机从提出设想到首次飞行在短短几天内便可成为现实。如果使用常规材料和制造技术，例如合成物，这一过程往往需要几个月时间。此外，由于制造过程无需任何工具，飞机的外形和体积能够在没有额外成本情况下发生根本性变化。
美大学生3D打印模型飞机：2012年10月，弗吉尼亚大学大三的两个学生通过3D打印技术制造出一家模型飞机并成功试飞。他们的飞机翼展达6.5英寸(约2米)，所有零部件都是通过3D打印机制造出来的。这是目前第三架成功试飞的利用3D打印技术制造的模型飞机。
这两位学生的作品证明，3D打印技术能够在保证产品质量的同时降低成本。“5年前，制造这样的塑料涡扇发动机的成本约为25万美元，需要花上两年时间，”来自弗吉尼亚大学工程学院的大卫·谢福勒(David Sheffler)说，“但是借助3D打印技术，我们的设计生产过程只花了4个月时间，成本也只有2000美元”。
更多的团队在迈进：2014年8月，美国弗吉尼亚大学的一个研究团队已经用3D打印技术制成了1.8磅重的名为“剃刀”的无人机的9个机体部件。经过31个小时，利用“溶化叠加建模”技术。该团队用溶化过的材料通过一层层的喷涂，最终制成了“剃刀”的机身。该机使用的电子设备都属于货架产品，如马达、伺服系统、自动驾驶仪和电池，然后用一台安卓智能手机充当计算机。
另外一家名为“Solid Concepts inc”的美国民营公司，也能够采用3D打印技术在一夜之间制成多种型号无人机的机身、机翼、头锥和机尾等。该公司业务发展经理Frederick Claus认为，“如果特种部队需要打印无人机，那么，他们所要做的只是操控它飞越山岗去找坏人。他们只需要操控好它。当发现目标后，只需要按一下按钮就把敌人炸飞了。”
国外计划投入应用监视海上非法作业：2013年7月，英国南安普顿大学的研究人员已制造出一个名为2Seas的3D打印无人机，2Seas无人机旨在为英国、荷兰、比利时和法国的海岸警卫队执行长时间飞行监视任务。该无人机不需要飞行员，仅在机翼下方安装一个高清相机来监视海面中的非法捕捞作业和毒品运输船。
2Seas无人机由电动SULSA无人机直接演变而来。SULSA无人机全部采用强ABS塑料打印而成，包括1.5米的翼展。但2Seas无人机有4米长的翼展，就目前的3D打印机而言太长。因此，仅中央翼盒、油箱和发动机螺栓采用3D打印技术，机翼和尾翼由碳纤维制造而成。2Seas无人机采用汽油发动机推动其一个螺旋桨运行，而并非采用电动发动机。
与SULSA无人机仅能飞行40分钟相比，双引擎2 Seas无人机可以每小时100公里的速度飞行6小时。2 Seas无人机拥有多个冗余的飞行控制器和双引擎，这就意味着它在本质上是执行海事监视任务的一个安全飞机。
6月初，2Seas 无人机已进行了首次飞行测试，目前正在进行应对天气和设备的多项测试。预计，2Seas 无人机将于2015年服役。毗连英吉利海峡和北海的英国海事安全机构将很快使用该无人机。
自动追踪运动进行航拍：2014年7月，全球领先的 3D 打印和增材制造解决方案供应商 Stratasys Ltd.(纳斯达克代码：SSYS)宣布，无人机 (UAV) 初创公司 Helico 利用 Stratasys 3D 打印技术，成功推出了全球首架自动航拍无人机 AirDog。AirDog能自动捕捉和追踪户外运动，并进行视频拍摄。
与许多跟拍无人机使用智能手机作为追踪器不同，AirDog开发了一款可穿戴式的专用追踪器AirLeash。据称，AirDog的成功起飞得益于AirDog和其配套的AirLeash追踪器分别采用了 Stratasys 的 FDM 和 PolyJet 3D 打印技术。AirDog 航拍无人机的最终成品完全基于 ULTEM 材料，采用 Stratasys 的3D打印技术FDM打印而成。ULTEM 材料强度极高，具备出色的耐用性，且十分轻巧，这对保持 AirDog 起飞和空中飞行过程中的高灵敏性至关重要。 AirDog配套的 AirLeash 追踪控制器的制作也得益于Stratasys 的 PolyJet 多材料 3D 打印技术。这款腕带追踪控制器通过3D打印技术一次性打印而成，结合刚性和类橡胶材料制作出各个部件，包括坚固的机壳和键盘上的软按键等。
3D打印部件改造飞行器将研究火山喷发： 本年10月，加州 Moffett Field的美国宇航局(NASA)Ames 研究中心的工程师们和一组实习生使用3D打印的零部件对已有的无人机(UAV)进行改装，使其可用于特定的任务。改装后的Dragon Eye无人机为“FrankenEye”。
他们所用部件主要来自NASA从海军陆战队的RQ-14 Dragon Eye无人机，由Aerovironment公司生产，能够穿过火山喷发时由火山灰组成的火山烟羽，因为其不受火山灰的影响。这种未经修改的小型电动飞机重5.9磅，有翼展达3.75英尺，双电动马达，而且携带者一磅重的仪器可以连续飞行一个小时。而FrankenEye的两个机身意味着可装两组电池和更高效的机翼设计，允许它飞行速度较慢，更节约能源，其持续飞行的时间能够增长三倍。
改装后的“FrankenEye”无人机平台，将用于研究从哥斯达黎加圣何塞附近的Turrialba火山喷发。其目标是改进来自卫星的研究数据，如浓度的计算机模型和火山气体的分布，以及火山羽状物的传输通路模型。
对比国外，尽管我国利用3D打印技术制造无人机的团队相对较少，但同样有公司看到了其中的发展，正向3D打印无人机迈步。
天津的中孚航空科技有限公司所打印的主要是飞机机头、机身及机翼。而从打印时间上看，达到实验级别的飞机，打印机头和机身各需要10多个小时，这比在工厂里动辄一周的生产时间大大缩短，而且还减少了在实验阶段更换飞机部件，每次开模具的时间和费用。此外，由于3D打印技术只需将图纸输入电脑，就可实现全程自动化高精度操作，材料利用率达到100%，成本也比传统制造方式减少30%以上。
而在零配构件的制造方面，湖南萌境智能三维技术有限公司董事长张波将3d打印技术运用于无人飞机制造领域，得到很多厂商的认可。从2009年起他开始向全国各大无人飞机制造厂推广3D技术,在他的推动下，3D打印技术已开始应用于国内部分无人机零配构件的制造。张波认为他推广的产品之所以受到各公司技术高层青睐是因为这些产品可以使用由我国自主生产的材料、工艺不受制于人。在他的推动下3D打印技术已开始应用于国内部分无人机零配构件的制造。
不难发现，当前我国在该领域的动态的确落后于国外团队，3D打印无人机从生产到应用曾面并没有太多应用案例。3D打印技术省时、节约、高效率的特点应用于无人机制造将从材质、构造等更多细节上为无人机应用领域带来新变革。也期待在两家公司的带领下，国内利用3D打印技术制造无人机的案例将逐渐丰富起来，为无人机产业迎来新突破。
能风靡世界的，不仅是能赚钱的产品，也一定是那些能深刻改变人类生活的产品。实际上，现在的3D打印技术还不太成熟，而且在取得实质性飞跃之前，生产厂家和政府部门还需要坐下来就打印机、打印材料以及打印过程制定一系列的标准和规范。这样，3D打印技术的未来发展道路才会是有序的、有质量保证的。无人机与3D打印技术结合将如何大放光彩?我们还需耐心等待它的成长与普及。期待成熟的3D打印技术将助国内外各类型的无人机在更多应用领域走得更远。
来源：3snews.net [责任编辑：蒋佳慧]
