全球3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)匯總

南極熊導(dǎo)讀：眾所周知，3D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用已然司空見(jiàn)慣，這其中就包括諸如火箭等大型設(shè)備的開(kāi)發(fā)與制造。那你知道全球有多少家火箭制造商采用了3D打印技術(shù)嗎？他們的制造水平又到了何種程度？要知道，大多數(shù)航空航天相關(guān)企業(yè)已開(kāi)始進(jìn)行相關(guān)研究，以實(shí)現(xiàn)全3D打印的火箭。南極熊在這里就為大家匯總了國(guó)內(nèi)外3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的案例，以供參考。

1、中國(guó)深藍(lán)航天

2021年7月，深藍(lán)航天“星云-M”1號(hào)試驗(yàn)火箭在陜西銅川深藍(lán)航天試驗(yàn)基地完成了“星云-M”1號(hào)試驗(yàn)火箭首次垂直起飛和垂直降落（VTVL）的自由飛行試驗(yàn)（又稱(chēng)“蚱蜢跳”），首飛試驗(yàn)任務(wù)圓滿(mǎn)成功。

執(zhí)行本次飛行的“星云-M”1號(hào)試驗(yàn)箭配套了由深藍(lán)航天自主研制的“雷霆-5”型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)：LT-5），是國(guó)內(nèi)首型使用3D打印技術(shù)制造的針?biāo)ㄊ诫妱?dòng)泵液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)�！袄做�-5”型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)真空推力最大為50kN，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)50%-110%推力區(qū)間調(diào)節(jié)；同時(shí)，LT-5采用了電動(dòng)泵調(diào)節(jié)推進(jìn)劑流量，針?biāo)ㄊ絿娮⑵骺勺詣?dòng)維持不同工況下的穩(wěn)定燃燒。目前正在研制中的新型發(fā)動(dòng)機(jī)同樣選擇了經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的3D打印技術(shù)和后處理工藝，新交付的發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)部件最大尺寸達(dá)到600mm×600mm×600mm。

2、馬斯克的SpaceX

2017年1月14日當(dāng)?shù)貢r(shí)間，SpaceX在加州范登堡空軍基地成功發(fā)射了一枚獵鷹9號(hào)火箭，其中采用了大量的3D打印零件，包括關(guān)鍵的氧化劑閥體，3D打印的閥體成功操作了高壓液態(tài)氧在高震動(dòng)情況下的正常運(yùn)行。與傳統(tǒng)鑄造件相比，3D打印閥體具有優(yōu)異的強(qiáng)度、延展性和抗斷裂性。并且與典型鑄件周期以月來(lái)計(jì)算相比，3D打印閥體在兩天內(nèi)就完成了。設(shè)計(jì)是個(gè)快速迭代的過(guò)程，這為SpaceX搶占時(shí)間和快速優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了極佳的便利條件。

除了獵鷹9號(hào)火箭，SpaceX于2013年就成功通過(guò)EOS金屬3D打印機(jī)制造SuperDraco火箭發(fā)動(dòng)機(jī)引擎室，使用了鎳鉻高溫合金材料。與傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)相比，使用增材制造不僅能夠顯著地縮短火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的交貨期和并降低制造成本，而相比傳統(tǒng)制造發(fā)動(dòng)機(jī)的成本，而且可以實(shí)現(xiàn)“材料的高強(qiáng)度、延展性、抗斷裂性和低可變性等”優(yōu)良屬性。這是一種非常復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所有的冷卻通道、噴油頭和節(jié)流系統(tǒng)都很難制造。EOS能夠打印非常高強(qiáng)度的先進(jìn)合金，是創(chuàng)造SuperDraco發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵。

3、中國(guó)航天六院增材制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室隔板加強(qiáng)肋

2021年6月17日，長(zhǎng)征二號(hào)F遙十二運(yùn)載火箭托舉著載有三名航天員的神舟十二號(hào)載人飛船沖向太空。作為我國(guó)唯一的大型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研制生產(chǎn)廠，7103廠生產(chǎn)制造了該火箭所用芯一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)、二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)、助推器發(fā)動(dòng)機(jī)，并采用3D打印技術(shù)制造相關(guān)零件，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)更可靠，效率速度雙提升。

7103廠增材制造創(chuàng)新中心主任楊歡慶介紹，發(fā)動(dòng)機(jī)推力室隔板加強(qiáng)肋是其中之一。加強(qiáng)肋是發(fā)動(dòng)機(jī)隔板夾層內(nèi)流通道的關(guān)鍵構(gòu)件，主要用于保證發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒穩(wěn)定性。該產(chǎn)品之前采用熔模精密鑄造工藝生產(chǎn)，有29個(gè)工藝流程，配套設(shè)備多且依賴(lài)性強(qiáng)，合格率不足20%。通過(guò)3D打印技術(shù)替代熔模精密鑄造工藝，加強(qiáng)肋的制造周期縮短了75%，合格率提升至98%，成本降低30%，且產(chǎn)品多項(xiàng)性能指標(biāo)接近甚至超過(guò)傳統(tǒng)鑄件歷史最高值。

4、NASA 3D打印銅合金燃燒室高強(qiáng)耐氫合金噴管

NASA于2020年12月9日發(fā)布官方聲明，其3D打印銅合金燃燒室和高強(qiáng)度耐氫合金火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零件通過(guò)了23次點(diǎn)火測(cè)試。經(jīng)過(guò)2020年11月的一系列點(diǎn)火試驗(yàn)，NASA證實(shí)了兩個(gè)增材制造的發(fā)動(dòng)機(jī)部件——銅合金燃燒室和由高強(qiáng)度耐氫合金制成的噴管，可以承受在飛行中傳統(tǒng)制造的金屬結(jié)構(gòu)所經(jīng)歷的相同極端燃燒環(huán)境。

NASA通過(guò)DED定向能量沉積增材制造工藝在GRCop-42銅腔室的后端沉積雙金屬材料，形成高強(qiáng)度鐵鎳超合金軸向接頭的火箭推力室噴管，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)冷卻，從而解決了一些設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)和螺栓連接設(shè)計(jì)的接口問(wèn)題，隨后通過(guò)碳纖維聚合物基復(fù)合材料（PMC）外包裝將整個(gè)推力室總成（TCA）進(jìn)行外包裝。

NASA制造火箭推力室的燃燒室所用的銅合金GRCop-42是一種高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性、高強(qiáng)度的合金，有望用于腔室襯里，這帶來(lái)高效的壁冷卻以將腔室熱壁保持在高強(qiáng)度溫度區(qū)域中。NASA開(kāi)發(fā)了生產(chǎn)封閉壁銅合金襯里的能力，使復(fù)合材料成為腔室護(hù)套作為可行且理想的選擇。

5、印度SkyrootAerospace公司全3D打印低溫火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

2020年9月28日，在印度著名火箭科學(xué)家Satish Dhawan博士誕辰100周年之際，Skyroot Aerospace公司推出了第一臺(tái)帶100％3D打印噴油器的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)——Dhawan-1，并配置在其Vikram I運(yùn)載火箭上進(jìn)行了成功測(cè)試。

據(jù)悉，Skyroot成立于2018年，其團(tuán)隊(duì)由之前曾在印度空間研究組織(ISRO)工作過(guò)的火箭工程師組成。Skyroot目前專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)其首款Vikram I運(yùn)載火箭，3D打印也是整體火箭制造技術(shù)的關(guān)鍵部分，該公司稱(chēng)通過(guò)3D打印技術(shù)可將發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量降低50%，并減少其構(gòu)造所需的零部件，且將其生產(chǎn)的交貨時(shí)間縮短了80%。

Skyroot下一步將對(duì)正在研發(fā)的火箭的兩個(gè)完整階段進(jìn)行試射，該公司還同時(shí)在開(kāi)發(fā)下一代運(yùn)載火箭Vikram-2和Vikram-3，這些運(yùn)載火箭將在2022年至2023年之間的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)問(wèn)世，并與現(xiàn)有的更大的拼車(chē)式火箭具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。

△Skyroot全系列發(fā)動(dòng)機(jī)

與傳統(tǒng)制造相比，該引擎能夠多次重啟，使他們能夠在一次任務(wù)中將各種衛(wèi)星插入多個(gè)軌道。關(guān)于通過(guò)3D打印技術(shù)制造3D打印注射器，除金屬外，Skyroot還在3D打印過(guò)程中使用特殊材料，Skyroot期待將3D打印應(yīng)用到Vikram-2火箭中。

6、德國(guó)航天中心3D打印火箭噴油器

在液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器部件方面，早在2018年，德國(guó)航天中心DLR與3D Systems客戶(hù)創(chuàng)新中心CIC合作，設(shè)計(jì)了一個(gè)3D打印噴射器，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)新性能。

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射器是燃料和氧化劑進(jìn)入燃燒室的部分。成功的液體火箭燃料噴射器以特定方式推動(dòng)部件，確保其霧化和適當(dāng)混合，產(chǎn)生移動(dòng)火箭所需的燃燒。

通過(guò)使用金屬3D打印，DLR能夠徹底改變同軸噴射器的設(shè)計(jì)方法，無(wú)需多個(gè)組件，顯著降低生產(chǎn)時(shí)間和成本。零件數(shù)量從30減少到1有助于最終減重10%，并消除了緊固處已知的故障點(diǎn)，有利于減少相關(guān)的質(zhì)量管控措施，提升了系統(tǒng)性能。

DLR火箭噴油器的最終部件通過(guò)3DSystems的金屬打印機(jī)ProX DMP 320進(jìn)行打印，使用的材料是LaserForm® Ni718 (A),一種抗氧化和耐腐蝕的鉻鎳鐵合金。這種材料具有良好的抗拉強(qiáng)度、耐疲勞性、抗蠕變性和持久強(qiáng)度，即使溫度達(dá)到700℃，是高溫應(yīng)用的理想選擇。

金屬3D打印幫助航空航天中心采用同軸噴射技術(shù)和雙旋流噴射器元件，優(yōu)化噴射頭的氧化劑和燃料混合。采用了兩種不同的冷卻方案，每一種都采用最小特征尺寸為0.2毫米、最大長(zhǎng)度/直徑比為45的細(xì)通道。該設(shè)計(jì)還集成了噴射頭的鋪膜特性，使工程師能夠直接調(diào)整噴油器處的膜質(zhì)量流量。

7、貝索斯藍(lán)色起源BE-4火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

Blue Origin公司是由亞馬遜CEO杰夫-貝索斯（Jeff Bezos）一手創(chuàng)辦的，與高調(diào)的SpaceX不同的是，該公司一直在秘密地開(kāi)發(fā)其BE-4火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。2016年初，Blue Origin成為首枚連續(xù)兩次成功發(fā)射和著陸的垂直起降的商用火箭，從而在回收利用火箭方面再次勝出SpaceX公司。

具體來(lái)說(shuō)，Blue Origin采用3D打印技術(shù)來(lái)打印BE-4火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體、渦輪、噴嘴、轉(zhuǎn)子。BE-4是以液化天然氣為燃料的新一代火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

杰夫·貝索斯表示，BE-4除了主泵提供的推力，還通過(guò)幾個(gè)“升壓”渦輪泵，混合液態(tài)氧和天然氣從而提供500000磅的推力，3D打印在發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。此外，Blue Origin新一代火箭發(fā)動(dòng)機(jī)BE-4核心零部件OBP增壓泵的第二次迭代正在進(jìn)行測(cè)試，并且以及完成單元組件，將進(jìn)行 BE-4發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)安裝。BE-4繼續(xù)亞軌道飛行試驗(yàn)計(jì)劃，BE-4有望結(jié)束美國(guó)對(duì)俄制RD-180發(fā)動(dòng)機(jī)的依賴(lài)。

8、歐洲航天局3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室

2019年2月18日，歐洲航天局（ESA）測(cè)試了帶3D打印燃燒室的BERTA火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，其參考升力為2.45 kN（550.78 lbf）。BERTA被視為3D打印用于更大的發(fā)動(dòng)機(jī)的ETID（Expander-cycle Technology IntegratedDemonstrator-ETID為擴(kuò)展循環(huán)技術(shù)集成演示器）。

△BERTA燃燒室演示器點(diǎn)火測(cè)試 來(lái)源：ESA

ETID是下一代10噸火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的先驅(qū)技術(shù)載體，其中一些技術(shù)也可用于升級(jí)現(xiàn)有的Vinci發(fā)動(dòng)機(jī)，Vinci發(fā)動(dòng)機(jī)為阿麗亞娜6提供動(dòng)力。通過(guò)首次測(cè)試被ESA視為增材制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零件的重要一步。用于下一代運(yùn)載火箭的100噸級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)Prometheus（普羅米修斯）也將受益于BERTA的測(cè)試過(guò)程中，并獲得技術(shù)傳承，例如增材制造復(fù)雜零件以及實(shí)現(xiàn)低成本燃燒室的制造技術(shù)。

該燃燒室由Ariane集團(tuán)開(kāi)發(fā)，作為ESA未來(lái)發(fā)射器預(yù)備計(jì)劃（FLPP）項(xiàng)目的一部分，由Ariane集團(tuán)開(kāi)發(fā)的BERTA發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)用于“可儲(chǔ)存的推進(jìn)劑”，這意味著燃料可以在室溫下儲(chǔ)存。這種類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)可以點(diǎn)燃幾次并且非�？煽俊Ｋ鼈兛捎糜诘厍蜍壍酪酝獾娜蝿�(wù)，并持續(xù)數(shù)月。增材制造發(fā)揮的作用是制造復(fù)雜設(shè)計(jì)的冷卻通道。傳統(tǒng)的制造方法無(wú)法一體化的制造如此復(fù)雜的通道，通過(guò)3D打印冷卻腔室?guī)в袕?fù)雜冷卻通道的壁。使得發(fā)動(dòng)機(jī)的性能獲得提升。BERTA發(fā)動(dòng)機(jī)采用的是選擇性激光熔化（SLM）金屬3D打印技術(shù)，鎳基合金材料用于制造注射頭部分，不銹鋼材料用于制造燃燒室部分。

9、英國(guó)航空航天公司3D打印機(jī)快速成型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

2021年3月，英國(guó)航空航天公司Orbex與AMCM合作，宣稱(chēng)要建立歐洲最大的工業(yè)3D打印機(jī)，以實(shí)現(xiàn)快速打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

△Orbex生產(chǎn)的Stage 2 Prime火箭

Orbex計(jì)劃在其位于蘇格蘭高地Sutherland的A'Mhoine半島的太空港發(fā)射Prime運(yùn)載火箭，該運(yùn)載火箭已于2020年8月獲得計(jì)劃許可。A'Mhoine基地將于今年開(kāi)始動(dòng)工，目前是英國(guó)唯一獲得規(guī)劃許可的太空港，并將于2022年開(kāi)始首次軌道發(fā)射。

△工程原型中的3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

幾個(gè)月來(lái)，Orbex與AMCM進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，以打印一系列大型火箭部件，因?yàn)樗�希望擴(kuò)大其發(fā)射的生產(chǎn)能力。AMCM將在Orbex的工廠定制建造并安裝兩家公司聲稱(chēng)是歐洲最大的工業(yè)3D打印機(jī)，該工廠將擴(kuò)大1000平方米，以容納這些機(jī)器。數(shù)百萬(wàn)英鎊的3D打印系統(tǒng)將包括后處理機(jī)器和“機(jī)器視覺(jué)”系統(tǒng)，這些系統(tǒng)將對(duì)打印的火箭組件進(jìn)行基于影像的自動(dòng)檢查。

為了消除將零件連接和焊接在一起可能引起的弱點(diǎn)，Orbex的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零件將被單件打印。這些組件將使用包括鈦和鋁在內(nèi)的定制金屬混合物進(jìn)行打印，以確保系統(tǒng)輕巧耐用，足以承受航天飛機(jī)的極端溫度和壓力。Orbex估計(jì)，新的打印系統(tǒng)每年將提供超過(guò)35臺(tái)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪泵系統(tǒng)，并且作為第一個(gè)從新的A'Mhoine太空樞紐發(fā)射的系統(tǒng)，它可能會(huì)成為第一個(gè)成功將商用火箭從英國(guó)發(fā)射到軌道的系統(tǒng)。

10、澳大利亞SPEE3D低成本金屬 3D 打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

2021年7月12日，澳大利亞冷噴涂 3D 打印機(jī)制造商SPEE3D宣布計(jì)劃通過(guò)低成本金屬 3D 打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)“徹底改變”航天領(lǐng)域。SPEE3D 將尋求使用其冷噴涂技術(shù)，為澳大利亞新興的工業(yè)航天工業(yè)制造高質(zhì)量、廉價(jià)的金屬 3D 打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

據(jù)報(bào)道，SPEE3D 獲得專(zhuān)利的冷噴涂增材制造技術(shù)，能夠比傳統(tǒng)的金屬 3D 打印方法快 100 到1,000 倍的速度打印金屬零件。據(jù)推測(cè)，該技術(shù)也是唯一能夠以比傳統(tǒng)制造更具競(jìng)爭(zhēng)力的成本按需打印金屬零件的工藝之一。冷噴涂不依賴(lài)于激光或其他基于熱的能源，而是利用動(dòng)能通過(guò)高速壓縮氣流將金屬粉末噴涂到基材上。這為材料提供了足夠的能量來(lái)變形并粘合到下面的固體部分，形成額外的層。

該公司的 WarpSPEE3D 3D 打印機(jī)在短短三個(gè)小時(shí)內(nèi)以不到 1,000 美元的成本生產(chǎn)了一個(gè) 17.9 公斤的銅火箭噴嘴內(nèi)襯�，F(xiàn)在，在政府對(duì)其 SPAC3D 項(xiàng)目的支持下，SPEE3D 將尋求將其技術(shù)應(yīng)用于制造高質(zhì)量的金屬 3D 打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，與傳統(tǒng)生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)相比，這些發(fā)動(dòng)機(jī)仍然便宜。WarpSPEE3D能夠在極端條件下運(yùn)輸和卸載，并且可以在 30 分鐘內(nèi)運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)能夠以每分鐘 100 克的速度打印重量高達(dá) 40 公斤的大型金屬零件。

△SPEE3D3D 在短短三個(gè)小時(shí)內(nèi)打印出銅制火箭噴嘴內(nèi)襯

11、Rocket Lab

2015年，總部位于加利福尼亞的航空航天公司Rocket Lab宣布開(kāi)發(fā)出世界上第一枚電池動(dòng)力火箭，而且發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎完全是3D打印的。這套低成本的發(fā)射系統(tǒng)以Electron的形式出現(xiàn)，盧瑟福發(fā)動(dòng)機(jī)可以在24小時(shí)內(nèi)3D打印出來(lái)。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要推進(jìn)閥、噴油器、泵和發(fā)動(dòng)機(jī)室都是通過(guò)電子束熔化3D打印出來(lái)的，發(fā)動(dòng)機(jī)本身也是首創(chuàng)，它使用電動(dòng)馬達(dá)代替氣體，創(chuàng)造出更輕巧、高效的機(jī)器。這家初創(chuàng)公司將3D打印用于火箭的主要部件，目前已經(jīng)發(fā)射了第16次任務(wù)。此外，Rocket Lab于今年推出了其下一代可重復(fù)使用的3D 打印火箭 Neutron。

12、相對(duì)論航太公司Relativity Space

Relativity Space 是一家美國(guó)航空航天制造公司，它由 Tim Ellis 和 Jordan Noone 于 2015 年創(chuàng)立，Relativity Space 正在開(kāi)發(fā)用于商業(yè)軌道發(fā)射服務(wù)的制造技術(shù)、運(yùn)載火箭和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和制造 3D 打印火箭。

作為一個(gè)垂直整合的技術(shù)平臺(tái)，Relativity 通過(guò)融合 3D 打印、人工智能和自主機(jī)器人技術(shù)，處于向軟件定義制造不可避免的轉(zhuǎn)變的最前沿。 它提供了一個(gè)從根本上簡(jiǎn)化的供應(yīng)鏈，在不到 60 天的時(shí)間內(nèi)制造出部件減少 100 倍的火箭。

△Relativity Space使用Stargate 3D打印機(jī)來(lái)制造火箭。

Relativity Space所推出的產(chǎn)品Aeon 1火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在海平面產(chǎn)生 15,500 磅力（69,000 N），在真空中產(chǎn)生 25,400 磅力（113,000 N）。 該發(fā)動(dòng)機(jī)由液化天然氣 (LNG) 和液氧(LOX) 提供動(dòng)力，并且是由專(zhuān)有的 3D 打印合金制成。它通過(guò)選擇性激光燒結(jié)打印，由少于 100 個(gè)部件組裝而成。到 2018 年 3 月，Relativity Space 使NASA 斯坦尼斯航天中心的 E-3 測(cè)試設(shè)施完成了其 Aeon 1 發(fā)動(dòng)機(jī)的 300 多次測(cè)試點(diǎn)火。除此之外，Relativity Space還有Stargate打印系統(tǒng)、Terran 1及Terran R火箭，均是通過(guò)3D打印手段完成制造。

13、Launcher

自2017年成立以來(lái)，Launcher不斷利用3D打印技術(shù)來(lái)升級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。他們的目標(biāo)是創(chuàng)造高效、最佳成本的火箭，能夠?qū)⑿⌒托l(wèi)星送入太空。

在2019年獲得太空部隊(duì)150萬(wàn)美元的合同后，Launcher開(kāi)始著手為E-2發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)3D打印部件，生產(chǎn)了一個(gè)火箭燃燒室，據(jù)說(shuō)是同類(lèi)產(chǎn)品中最大的部件，高860毫米，具有410毫米出口噴嘴。燃燒室是使用EOS子公司AMCM提供的M 4K 3D打印機(jī)一體制造的。

△發(fā)射器的AMCM-3D打印燃燒室，照片來(lái)自AMCM

發(fā)射器的E-2發(fā)動(dòng)機(jī)是用高性能銅合金3D打印的，需要更少的推進(jìn)劑就能進(jìn)入軌道，因此允許在每枚火箭上運(yùn)送更多的衛(wèi)星，而且擁有比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更低的價(jià)格。
2021年5月，Launcher公司與3D打印機(jī)制造商VELO3D和仿真軟件公司Ansys合作，優(yōu)化E-2火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中另一個(gè)性能關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)：一個(gè)傳統(tǒng)的液氧（LOX）渦輪泵。在美國(guó)宇航局斯坦尼斯航天中心進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試后，渦輪泵將在發(fā)射前被集成到 "輕型發(fā)射器 "火箭中。

14、Aerojet Rocketdyne

2021年5月19日，美國(guó)推進(jìn)系統(tǒng)制造商Aerojet Rocketdyne宣布，其RL10火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)版已成功通過(guò)美國(guó)國(guó)家航空航天局的點(diǎn)火測(cè)試程序。

△一名AerojetRocketdyne公司的工程師正在準(zhǔn)備該公司的RL10C-X火箭發(fā)動(dòng)機(jī)

在試驗(yàn)期間，該公司的新型RL10C-X上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)采用了增材制造的噴油器和燃燒室，在太空模擬中展示了點(diǎn)火過(guò)程和長(zhǎng)期耐用性。RL10C-X是與美國(guó)聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（ULA）共同開(kāi)發(fā)的，是為了推動(dòng)其下一代Vulcan Centaur運(yùn)載火箭，作為即將到來(lái)的探索性太空任務(wù)的一部分。
Aerojet Rocketdyne公司首席執(zhí)行官Eileen P. Drake說(shuō)："成功完成這個(gè)測(cè)試系列驗(yàn)證了我們將3D打印技術(shù)納入RL10項(xiàng)目的方法，以降低成本，同時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)的無(wú)與倫比的性能。RL10在近六十年來(lái)一直是該行業(yè)的主力軍，RL10C-X將有助于確保該發(fā)動(dòng)機(jī)保持這一領(lǐng)導(dǎo)地位。"

△在美國(guó)宇航局馬歇爾太空飛行中心對(duì)Aerojet Rocketdyne公司的3D打印Bantam火箭發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)射測(cè)試

15、盧秉恒院士團(tuán)隊(duì)3D打印10米級(jí)高強(qiáng)鋁合金重型運(yùn)載火箭連接環(huán)

國(guó)家增材制造創(chuàng)新中心、西安交通大學(xué)盧秉恒院士團(tuán)隊(duì)利用電弧熔絲增減材一體化制造技術(shù)，制造完成了世界上首件10m級(jí)高強(qiáng)鋁合金重型運(yùn)載火箭連接環(huán)樣件，在整體制造的工藝穩(wěn)定性、精度控制及變形與應(yīng)力調(diào)控等方面均實(shí)現(xiàn)重大技術(shù)突破。

10米級(jí)超大型鋁合金環(huán)件是連接重型運(yùn)載火箭貯箱的筒段、前后底與火箭的箱間段之間的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件。該樣件重約1t，創(chuàng)新采用多絲協(xié)同工藝裝備，制造工藝大為簡(jiǎn)化、成本大幅降低，制造周期縮短至1個(gè)月。目前，采用增減材一體化制造技術(shù)成功完成超大型環(huán)件屬?lài)?guó)際首例。

16、Ariane 集團(tuán)

前身為航空航天巨頭空客與法國(guó)制造商賽峰集團(tuán)合資成立的空中客車(chē)賽峰發(fā)射器公司Ariane 集團(tuán)，于2018年1月測(cè)試了Vulcan 2.1發(fā)動(dòng)機(jī)，這是Ariane 6號(hào)運(yùn)載火箭的第一階段。

Vulcan 2.1中的氣體發(fā)生器采用3D打印技術(shù)制造，使得ESA能夠在不犧牲性能或效率的情況下降低Ariane 6的成本。

不難看出，全球各地火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造商在太空競(jìng)賽中面臨著激烈的競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)同樣有著出色表現(xiàn)，這也表明3D打印在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造方面有著極大的應(yīng)用潛力。星辰大海是征途，坎坷艱辛唯不悔，我們也相信中國(guó)航天未來(lái)可以在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟、發(fā)光出彩。

厲害啊