تتطلع البحرية الأمريكية إلى إستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لأجزاء الغواصات

تتطلع البحرية إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد لأجزاء الغواصات لتخفيف العبء على القاعدة الصناعية المتوترة​

بقلم
4 فبراير ، 06:06 مساءً

غواصة هجوم شيكاغو في حوض بيرل هاربور البحري ومنشأة الصيانة الوسيطة. (ديف أمودو / البحرية الأمريكية)
أرلنجتون ، فيرجينيا - من بين المخاطر الكبرى التي يتعرض لها برنامج غواصات الصواريخ الباليستية الحرجة من طراز كولومبيا ، هشاشة الأجزاء الرئيسية من القاعدة الصناعية.
يمكن للتصنيع الإضافي ، المعروف باسم الطباعة ثلاثية الأبعاد ، إصلاح ذلك.

قال مسؤول في برنامج البحرية هذا الأسبوع إن البحرية تخطط لإقران الموردين الذين لا يستطيعون مواكبة الطلب مع شركات التصنيع المضافة التي يمكنها طباعة الأجزاء على مدار الساعة لتعزيز العرض. سوف يستهدف هذا الجهد الأجزاء الأكثر هشاشة من القاعدة الصناعية للغواصات: الشركات التي تصنع المسبوكات والمطروقات والتجهيزات ، على وجه الخصوص.
قال مات سيرمون ، المدير التنفيذي للمكتب التنفيذي لبرنامج الغواصات الإستراتيجية ، إن هذا سيساعد هذه الشركات - بعضها المصدر الوحيد لمكونات البحرية - من خلال إزالة الضغط لزيادة معدلات إنتاجها حتى في الوقت الذي تكافح فيه من أجل مواكبة ذلك. مع عبء العمل الحالي.
تبني القاعدة الصناعية اليوم غواصتين هجوميتين من طراز فرجينيا سنويًا ، وتعمل من خلال بناء SSBN واحد من فئة كولومبيا وتساعد في الحفاظ على الغواصات أثناء الخدمة في الأسطول.

لكن التصنيع قد بدأ بالفعل في أول بلوك في فيرجينيا بوحدة تحميل فيرجينيا في منتصف الجسم تزيد من عبء العمل الإنشائي بحوالي 25٪. وستشتري البحرية الأمريكية SSBN الثانية من كولومبيا في عام 2024 وتبدأ الإنتاج لمدة عام في عام 2026 ، مما يعني ارتفاعًا كبيرًا في العمل في أحواض بناء السفن الرئيسية وقاعدة إمدادها. بدأت البحرية بالإشارة إلى هذا الوقت في شراء SSBN واحد واثنين من SSN كل عام على مدى "1-plus-2-years".
إذا تعذر تقليل الطلب على الأجزاء ، فحينئذٍ "لنبدأ تصنيع المكونات في تلك المساحة بشكل إضافي ، بحيث بحلول الوقت الذي نصل فيه إلى عام واحد زائد سنتين ، سنكون قد قللنا من إشارة الطلب في المسبوكات والمطروقات و التجهيزات ، "قال الخطبة في تصريحاته في حدث للجمعية الأمريكية لمهندسي البحرية.
اليوم ، تصادق البحرية على الأجزاء الفردية للذهاب في الغواصات. قال سيرمون إن هذا التأهيل الجزئي لن ينجح في المضي قدمًا ، داعيًا القوات البحرية إلى تأهيل المواد والعمليات المستخدمة في التصنيع الإضافي بدلاً من الأجزاء الناتجة عنها بدلاً من ذلك.
لكن البحرية كافحت للقيام بذلك في الماضي. بالنسبة لبرامج الطيران ، سعى دعاة التصنيع الإضافي للحصول على إذن لطباعة الأجزاء غير الهامة - لكن البحرية لم تسمح بذلك. استضافت حاملة الطائرات جون سي ستينيس أول مختبر تصنيع متقدم على متن الطائرة ، لكنها استخدمت أدوات المسح بالليزر والتصنيع الإضافي لطباعة أجزاء للسفن في مجموعة الضربة ، وليس للطائرة.

يعد وضع الأجزاء المطبوعة على غواصة أمرًا محفوفًا بالمخاطر مثل وضعها على متن الطائرات ، حيث يوجد لدى كلا المجتمعين معايير سلامة صارمة للحفاظ على سلامة البحارة في الهواء وتحت المحيط. لكن سيرمون قال إن المجتمع الهندسي مشترك الآن. يعتبر حاملو الضمانات الفنية جزءًا من المناقشات الجارية ، وقد رافقت إدارة الهندسة واللوجستيات التابعة لقيادة أنظمة البحار البحرية مكتب البرنامج في زيارات ميدانية للشركات التي تعرض أفضل ممارسات التصنيع المضافة.
قال "التصنيع الإضافي يمنحك مادة أفضل ، وفولاذًا أفضل ، من [العمل بالمواد الخام]". "الأمر معقد ، والبنى المجهرية ... معقدة وتغير بالفعل بعض اهتماماتنا الأساسية. سيتعين علينا تغيير الطريقة التي نجري بها الاختبارات غير المدمرة في كثير من الحالات - ليس لأنها سيئة ، ولكن لأنها مختلفة ، وعلينا أن نفهم ذلك. "

مناورات الغواصة الهجومية من طراز لوس أنجلوس يو إس إس سيتي أوف كوربوس كريستي (SSN 705) في موقع للإرساء بجانب الغواصة يو إس إس إيموري إس لاند (AS 39) لإكمال إجراءات صيانة الإصلاح في 24 سبتمبر 2015. البحار زاكاري كريتسر / البحرية الأمريكية)
بدأت جهود وضع الأجزاء المطبوعة على الغواصات في نوفمبر ، وقالت سيرمون إن البحرية ستثبت الأجزاء الأولى في غواصة قيد الخدمة في هذا العام التقويمي.
أخبر Defense News بعد ملاحظاته أن مكتب البرنامج لديه قائمة مرتبة من ستة إلى 10 مكونات يرغبون في طباعتها ، استنادًا إلى قائمة "مكونات المشاكل" غير المتوفرة باستمرار في أحواض بناء السفن العامة عند الحاجة إليها لصيانة الغواصة التوفر.

لن يتم استبعاد البائعين الذين يصنعون الأجزاء من العملية. بدلاً من ذلك ، سيساعدون في الهندسة وسيكون لديهم خيار الطباعة إذا كانت لديهم القدرة - على الرغم من أن Sermon قالت إن معظم الشركات المعنية لا تفعل ذلك. إذا لم تتمكن الشركة المصنعة الأصلية من تصنيع المواد المضافة بنفسها ، فستقوم البحرية بإقرانها مع شركة صغيرة يمكنها ذلك.
أشارت الخطبة خلال الندوة إلى الفوائد المتعددة لتبني التصنيع الإضافي. أولاً ، يعالج مشكلات السعة خلال عام واحد زائد عامين ، حيث يمكن أن يؤدي عدم وجود أجزاء كافية إلى تعريض الجداول الزمنية للبناء أو الإصلاح للخطر.
على المدى الطويل ، على الرغم من ذلك ، قال إن العمل من خلال العمليات واعتماد الأجزاء المطبوعة سيمكن البحرية والصناعة من تصميم الجيل التالي من SSN (X) مع وضع التصنيع الإضافي في الاعتبار - مما يقلل من تكلفة البرنامج أو يولد أفضل أو جزء أكثر قابلية للنجاة.