3D-печать в судостроении: как технология помогает строить авианосцы

Судостроительная отрасль активно изучает возможности использования аддитивного производства (известного как 3D-печать) для строительства и ремонта судов. Недавний проект от HII, компания которой управляет судостроительной верфью Newport News Shipbuilding, демонстрирует применение этой технологии: был напечатан и установлен первый в истории коллектор для авианосца USS Enterprise.

"То, что начиналось как эксперимент, вскоре превратилось в важный шаг, который существенно повысит эффективность судостроения", — отметил вице-президент NNS по проектированию и дизайну Дэйв Болкар. 

Узел клапанного коллектора, важный элемент, распределяющий жидкость по нескольким точкам судна, был установлен в насосном отделении авианосца Enterprise класса Gerald R. Ford. Этот узел длиной около 1,5 метра и весом 450 кг был создан с помощью аддитивного производства в сотрудничестве с компанией DM3D Technology.

Этот шаг подчеркивает стремление верфи к расширению возможностей аддитивного производства в судостроении. В будущем аналогичные коллекторы будут использованы и на следующем авианосце класса Gerald R. Ford — Doris Miller (CVN 81).

Эта разработка стала продолжением успеха Newport News в области аддитивного производства, который был подтвержден сертификацией компании как поставщика компонентов для платформ Naval Sea Systems (NAVSEA). На сегодняшний день верфь напечатала более 55 деталей, которые были установлены на новых судах, а также на тех, которые уже находятся в составе флота. В планах — добавить более 200 деталей в этом году.

Использование сертифицированных 3D-деталей ускоряет строительство судов для ВМС США. Эта технология позволяет значительно сократить время производства и повысить качество изготовления ключевых компонентов.

Технология 3D-печати быстро развивалась: в 2018 году ВМС США начали использовать 3D-детали для устаревших или критически важных частей. В 2022 году ВМС установили 3D-принтеры на свои суда и начали тестировать их в реальных условиях. Первым судном, на котором был установлен принтер, стал десантный вертолетный док USS Essex класса Wasp. С тех пор ВМС начали активно внедрять эту технологию, в том числе на своих новейших авианосцах.

Уточнения

3D-принтер — станок с числовым программным управлением, реализующий только аддитивные операции, то есть добавляющий порции материала к заготовке.