Bộ phận phát triển các dự án tuyệt mật Skunk Works của Tập đoàn Lockheed Martin đã chế tạo thành công mẫu UAV hoàn toàn mới chỉ trong chưa đầy một năm nhờ ứng dụng công nghệ in 3D. Theo Lockheed Martin, đây là phương thức sản xuất có thể tạo ra bước ngoặt, giúp ngành công nghiệp quốc phòng Mỹ rút ngắn đáng kể thời gian nghiên cứu, phát triển và đưa các dòng UAV mới vào trang bị.
Mẫu UAV mang tên Replicator được phát triển thông qua sự hợp tác giữa Lockheed Martin Skunk Works và Divergent Technologies, doanh nghiệp có trụ sở tại bang California, chuyên về các giải pháp sản xuất tiên tiến tích hợp hoàn toàn trên nền tảng số.
Lockheed Martin đã chế tạo UAV chỉ trong chưa đầy một năm nhờ công nghệ in 3D. Ảnh: Lockheed Martin
Replicator có sải cánh 2,7 m. Từ giai đoạn hình thành ý tưởng đến khi chế tạo nguyên mẫu đầu tiên chỉ mất chưa đầy 12 tháng, nhanh hơn rất nhiều so với chu kỳ phát triển kéo dài nhiều năm vốn là đặc trưng của hầu hết các chương trình chế tạo máy bay quân sự.
Năm 2024, Lockheed Martin đã đầu tư 25 triệu USD vào Divergent nhằm nghiên cứu ứng dụng công nghệ in 3D trong nhiều lĩnh vực, từ đạn dược tiên tiến đến các dòng phương tiện không người lái như Replicator.
Lockheed Martin cho biết, yếu tố cốt lõi giúp Replicator được phát triển với tốc độ kỷ lục là Adaptive Production System (DAPS) - hệ thống sản xuất thích ứng do Divergent phát triển. DAPS tích hợp toàn bộ các công đoạn từ thiết kế, phân tích kết cấu, lập kế hoạch sản xuất, lắp ráp đến kiểm soát chất lượng trong môi trường số thống nhất.
Khác với quy trình truyền thống, trong đó mỗi công đoạn do các nhóm khác nhau đảm nhiệm bằng những phần mềm riêng biệt, khiến việc chuyển giao dữ liệu mất nhiều thời gian, DAPS coi toàn bộ quy trình là chuỗi làm việc số liên tục.
Nhờ đó, khi kỹ sư thay đổi kích thước hoặc thông số vật liệu, toàn bộ các bước phân tích kết cấu và chuẩn bị sản xuất sẽ được cập nhật gần như ngay lập tức, không cần nhập lại dữ liệu hoặc chuyển đổi giữa nhiều hệ thống phần mềm khác nhau.
Ngoài ra, thành phần quan trọng khác là công nghệ in 3D. Thay vì gia công bằng cách cắt gọt vật liệu hoặc đúc khuôn theo phương pháp truyền thống, công nghệ này tạo ra chi tiết bằng cách bồi đắp từng lớp vật liệu trực tiếp từ mô hình số.
Nhờ đó, nhóm phát triển có thể chế tạo ngay các chi tiết vật lý từ bản thiết kế số mà không phải chờ hàng tuần hoặc hàng tháng như các phương pháp gia công thông thường.
Lockheed Martin gây chú ý khi phát triển UAV Replicator. Ảnh: Lockheed Martin
Đối với những kết cấu hình học phức tạp gần như không thể hoặc có chi phí rất cao nếu gia công truyền thống, in 3D cho phép tạo ra các cấu trúc tối ưu hơn về khối lượng, độ bền và tính khí động học.
Khả năng liên tục thiết kế, in thử, thử nghiệm, chỉnh sửa rồi in phiên bản tiếp theo chỉ trong vài ngày thay vì vài tháng chính là yếu tố giúp Replicator hoàn thành trong chưa đầy một năm. Theo Lockheed Martin, Replicator và các dự án hợp tác với Divergent hiện vẫn ở giai đoạn đầu nghiên cứu. Tuy nhiên, chương trình đã chứng minh tiềm năng về tốc độ và tính linh hoạt của mô hình sản xuất mới.
Một trong những lợi thế đáng chú ý là khả năng giảm phụ thuộc vào chuỗi cung ứng truyền thống. Các chi tiết sản xuất bằng DAPS không cần tới hệ thống xưởng gia công cơ khí, cơ sở đúc hay bộ khuôn chuyên dụng.
Ngoài Divergent, Lockheed Martin cũng đã đầu tư vào Saildrone, công ty phát triển tàu mặt nước không người lái phục vụ nhiệm vụ giám sát trên biển cho Hải quân Mỹ và Fortem Technologies, doanh nghiệp chuyên phát triển các hệ thống phòng chống UAV.
Theo Lockheed Martin, chiến lược đó nhằm kết hợp năng lực tích hợp và mở rộng sản xuất của tập đoàn với các công ty công nghệ có khả năng phát triển những giải pháp tiên tiến nhanh hơn so với quy trình nghiên cứu nội bộ của các nhà thầu quốc phòng truyền thống.
Sự phát triển nhanh của chiến tranh hiện đại khiến UAV trở thành một trong những hạng mục được đầu tư mạnh nhất.