乌克兰开发商 Print&Live UA 与 iSCALE 3D 已完成面向无人地面车辆（UGV）的 3D 打印免充气车轮的野外与实战试验。这些车轮已开始小批量生产，并定期交付作战部队。车轮采用大幅面增材制造设备生产，兼具圆润胎面、全封闭胎壁以及获得专利的两件式轮辋。整套售价约 680 欧元，仅为海外供应商同类免充气车轮（3000 至 4000 美元甚至更高）的一小部分。随着研发完成，双方正在增建更多打印设备。新增产能旨在服务进入批量生产的 UGV 制造商以及作战旅。
冬季实战承重测试
这些车轮曾在乌克兰的各部队中历经全年各季测试，包括在前线直接使用。数据最丰富的一次来自第 3 独立突击旅，该旅将它们安装在 TARGAN 3K 244 EVO 1 无人地面车辆上。该车在测试场行驶了 210 公里，随后在冬季的 11 次作战任务中行驶 151 公里，当时气温在 0°C 至 - 15°C 之间。在这些任务中，它运送了 1825 公斤物资，并后送了一名伤员。胎面出现中度磨损，但车轮在整个过程中始终完全可用。
第二次试验由第 49 独立突击营 "卡尔帕提亚・西奇"（Karpatska Sich）进行，将车轮装在一辆 Rys Pro UGV 上，在沼泽和冻土地形中行驶。该机器人空重约 600 公斤，满载可达 800 公斤，测试期间还在拖曳另一辆 UGV。每个车轮都保持了承重能力，没有出现脱层或结构性开裂。
这些结果解决了作战 UGV 上通常最薄弱的环节。用于伤员后送、弹药补给和后勤的机器人经常要穿越布满弹片、爆炸碎片、瓦砾、铁丝网和冻土的地面。充气轮胎会被刺穿、漏气或卡滞，而在火力下抛锚的车辆，既意味着昂贵平台的损失，也会给依赖它的部队带来额外危险。
用于无人地面车辆的 3D 打印免充气车轮。图片来源：Print&Live。
封闭式胎壁取代开放式蜂窝结构
车轮内部是一种数字化设计的自适应晶格结构，由高载荷弹性体和聚合物复合材料打印而成。它无需充气，也无需日常维护，Print&Live 表示，即使在局部结构失效或严重机械损伤后，它仍能继续承载负荷。外观是它与市面上大多数免充气车轮的区别所在。许多现有设计（包括米其林 Tweel）采用扁平胎面或裸露的蜂窝结构。在作战地形中，这些开放式蜂窝会塞满与刺穿充气轮胎相同的碎片，增加重量并改变车轮在任务过程中的表现。Print&Live 完全封闭了胎壁，并赋予胎面圆润外形，从而阻止杂物进入，并使车轮重量自始至终保持稳定。
圆润外形还缩小了接地面积，降低了在崎岖地面上的滚动阻力。据开发方估计，与进口免充气替代品相比，这可将 UGV 的续航里程延长最多 30%，主要途径是减少电池消耗。重量是这项效率论证的另一半。一套打印车轮重 32 至 56 公斤；西方免充气车轮套件为 88 至 144 公斤，而传统充气轮胎为 30 至 72 公斤。这使得打印设计的重量接近充气轮胎，同时消除了被刺穿的风险；更轻的载荷也减轻了变速箱和电驱单元的负担。
数字化调校与免车间维修
双方将这一方案称为 "国防 3D 打印"（Defence 3D Printing），其主要优势是灵活性。由于车轮以数字化方式定义，刚度、阻尼和几何形状都可以针对特定车辆重量或任务剖面进行调整，而无需改造生产线。因此，同一工艺可服务于多种 UGV 平台，而非单一设计。维护也围绕战场条件进行设计。获得专利的两件式轮辋意味着安装或更换免充气轮胎无需换胎机或压装机。操作人员或技术人员可以使用基本手工工具在现场完成作业，而无需将车辆送回维修。
3D 打印免充气车轮。图片来源：Print&Live。
增材制造瞄准 UGV 的最薄弱环节
Print&Live 瞄准的是一个明确的缺口：无人地面车辆承担着越来越多的后送和补给任务，却仍然依赖可被碎片摧毁的充气轮胎。该公司为每个特定平台数字化设计车轮，并在大幅面设备上打印，从而保持低成本，并实现向作战旅供货。iSCALE 3D 此前曾与乌克兰初创公司和捷克公司 合作解决过这个问题。他们共同打造了一款 3D 打印自主越野机器人，其车轮采用再生聚氨酯打印，轮辋采用碳纤维增强 PA 材料。Lemki 将充气轮胎描述为在崎岖、布满碎片的 terrain 中作业的 UGV 的薄弱环节。
为保持乌克兰车辆持续运转而展开的更广泛努力也依赖打印技术。2025 年，英国国防部向巴布科克国际公司授予一份概念验证合同，由 Qinetiq作为合作伙伴，为关键军事部件创建 CAD 文件，以便乌克兰部队能够在本地进行 3D 打印。
来源：中国3D打印网编译文章！
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