Гавайский стартап создал 3D-печатную военную лодку из базальтового композита

Гавайский стартап Voltage Vessels предлагает инновационный способ изготовления военных судов — печать по цифровому файлу с применением материала, армированного вулканическим базальтом, вместо традиционного судостроения на верфи.

Компания представила на оценку для морской обороны США шестиметровую жестко-корпусную надувную лодку (RHIB), рассматривая возможность её интеграции в автономные военно-морские программы.

Основу концепции составляет аддитивное производство с использованием собственного материала Eclipse X9, разработанного на базе переработанного термопластика PETG, усиленного измельченным базальтовым волокном — вулканическим минералом, широко распространённым на Гавайях.

В отличие от традиционного судостроения, требующего форм, стеклопластика, специализированного оборудования и стационарных производств, предложенный метод предусматривает распределённое производство, позволяющее печатать лодки и запасные детали ближе к месту эксплуатации сил.

Переход от заводов к цифровому производству судов

По информации Defense Blog, Voltage Vessels описывает свою модель как распределённое производство композитов, при котором производственные мощности перемещаются вместе с войсками, а не сосредоточены на верфях. Региональные узлы смогут печатать корпуса и структурные элементы непосредственно по цифровым чертежам с использованием местных материалов.

Шестиметровая RHIB была изготовлена на промышленном 3D-принтере CEAD большого формата, уже применяемом для композитных изделий.

Жестко-корпусные надувные лодки занимают важное место в военно-морских операциях, широко используются для высадки десанта, перевозки личного состава, морских блокад и специальных операций. Voltage подчёркивает, что традиционные методы производства создают уязвимости, поскольку повреждённые суда требуют замены через централизованное производство и длительную транспортировку.

Предлагаемая альтернатива — цифровое распространение файлов и сырья вместо готовых лодок.

Базальтовый композит для морских и оборонных задач

Ключевым элементом технологии является материал Eclipse X9, сочетающий переработанный PETG с армированием базальтовым волокном. Базальтовые композиты уже применяются в морском строительстве, арматуре и огнестойких материалах благодаря коррозионной устойчивости и химической стабильности.

Voltage адаптировала материал для крупноформатной печати. По данным испытаний в Центре передовых структур и композитов Университета штата Мэн, приведённых редактором Defense Blog Диланом Малясовым, прочность на разрыв Eclipse X9 по направлению печати составляет около 108 МПа, что почти вдвое превышает 49 МПа у эталонного композита HDPro. Прочность на изгиб также превосходит распространённые аналоги на основе PETG с древесной наполнителем.

Компания сообщает, что материал сохраняет более 90% прочности после более чем двух лет воздействия морской воды, при этом водопоглощение не превышает 0,4%. Дополнительным преимуществом для обороны является электромагнитное поведение композита.

В отличие от металлических конструкций, базальтовое волокно не проводит электричество и обладает низкими диэлектрическими свойствами. Voltage отмечает, что это обеспечивает прозрачность для радиочастот, что может быть полезно для автономных судов с коммуникационными системами, сенсорами и электронными нагрузками, хотя оценка по конкретным частотам продолжается.

Логистический аспект для Тихоокеанского региона

Важность проекта заключается не столько в самой лодке, сколько в логистике. Стратегия США всё больше ориентируется на распределённые морские операции в Индо-Тихоокеанском регионе, где доставка оборудования из континентальной части США на такие территории, как Гуам или Филиппины, занимает недели.

Voltage утверждает, что локальное производство корпусов может сократить сроки замены до нескольких дней, требуя лишь наличие принтеров, электроэнергии и сырья. Компания рассчитывает, что её инфраструктура в США сможет масштабироваться до 15 000 тонн материала в год, а в будущем планируется создание региональных производственных узлов по всему Индо-Тихоокеанскому региону.

Модель также предусматривает замкнутый цикл производства: поскольку PETG можно перерабатывать, выведенные из эксплуатации напечатанные конструкции могут быть измельчены и повторно использованы в качестве сырья для новых изделий.