全球首枚3D打印火箭成功發(fā)射，因二級點火失敗未進入軌道

2023年3月23日，南極熊獲悉，世界上首枚3D打印火箭在第三次嘗試發(fā)射中取得了一定的成功，但在第二級點火時出現(xiàn)“異�！蔽茨苓M入軌道，具體原因尚未公布，火箭將會掉落哪里也還未得知。

△3D打印火箭點火發(fā)射的瞬間

雖然本次發(fā)射未能進入預定軌道，但是南極熊依然認為這是一次非常成功的發(fā)射，至少在一定程度上證明了3D打印技術大范圍制造火箭零件的可行性，也是人類歷史性的突破。據(jù)專業(yè)人士點評：“首飛主要目標為獲取測試數(shù)據(jù)，預先設置的任務目標是達到MAX-Q階段（表示火箭此時所承受的空氣阻力達到最大），一級點火成功后86s達到MAX-Q�！币虼�，在某種程度上來講，此次發(fā)射是成功的。

△3D打印火箭發(fā)射視頻

原定的發(fā)射流程分為以下5步，成功進行到第三步。

●0秒：升空（成功）
●2分4秒：一級發(fā)動機熄火（成功）
●2分45秒：一級發(fā)動機分離（成功）
●2分鐘51秒：二次發(fā)動機啟動（失�。�
●7分43秒：第二級發(fā)動機熄火（失�。�

△一級發(fā)動機驅動階段，火箭時速達到7000KM/H以上

此次發(fā)射的“3D打印火箭”名為Terran 1 ，由Relativity Space公司研發(fā)，由于是發(fā)射嘗試，因此火箭上沒有客戶的載荷，只有一些打印失敗的零件。Terran 1 高 110 英尺，寬 7.5 英尺，是嘗試軌道飛行的最大 3D 打印火箭。作為一種兩級一次性火箭，Terran 1 的第一級有九個3D 打印的 Aeon 發(fā)動機，第二級有一個 Aeon Vac。與其結構一樣，所有 Relativity 發(fā)動機都是完全 3D 打印的，并使用液態(tài)氧 (LOX) 和液態(tài)天然氣 (LNG)，它們不僅最適合火箭推進，而且可重復使用，最容易最終過渡到甲烷。

Terran 1系列火箭是一款幾乎完全是通過3D打印技術打造的火箭，這意味著整個機身和發(fā)動機的幾乎所有部件都是通過DED（通過內部開發(fā)的星門WAAM系統(tǒng)）或金屬PBF（VELO3D和其他增材系統(tǒng)）打印的。

△這枚3d打印火箭高33.5米，據(jù)稱是目前世界上嘗試軌道飛行的最大3D打印物體，火箭的發(fā)動機也由3D打印技術制造而成。

△WAAM 技術3D打印火箭金屬部件

該公司表示，這次任務主要測試該公司獨有的3D打印技術。利用這項技術，該公司可以在60天內用原材料制造火箭，同時3D打印需要的零件也更少。根據(jù)Relativity公司的說法，在高度自動化的工廠中使用增材制造技術來生產火箭，意味著可以獲得：

●更高的可靠性：零件數(shù)量減少100倍，意味著更少的子組件，因此可能的破裂點會更少；
●更高的生產速度：生產時間加快10倍；
●更高的靈活性：通過沒有固定的工具需求和簡化的供應鏈
●通過復合迭代質量和時間改進進行優(yōu)化

美國Relativity Space公司負責人 布羅斯特：這種方法可能使進入太空的成本更低，使進入太空更頻繁、方法更可靠，也會對人們的生活產生積極影響。

據(jù)悉，這枚火箭的近地軌道運載能力是1250公斤，但首次發(fā)射沒有搭載任何客戶的載荷。該公司表示，目前火箭85%的部分由D打印而成，未來他們的目標是將這一數(shù)字提高到95%。根據(jù)Relativity Space公司2020年發(fā)布的消息，該火箭每次發(fā)射任務將花費1200萬美元，約合人民幣8300多萬元。

據(jù)南極熊了解，在國內的自動駕駛滑板底領域，有一家能夠跟Relativity Space相提并論的“人工智能+WAAM 3D打印技術”深度開發(fā)和應用者，也是國內一家非常有潛力的創(chuàng)業(yè)公司，它就是第三代汽車（自動駕駛移動空間）的開創(chuàng)者--PIX Moving。

△PIX Moving將AI人工智能設計與3D打印技術相結合，成功應用于電動汽車底盤的批量定制

2018年，PIX Moving研發(fā)出第一款通過AI生成設計的自動駕駛滑板底盤，這輛3D打印的底盤曾在加拿大Movin'On 2019 Summit進行了展示，引起了廣泛關注。

為了滿足自動駕駛行業(yè)碎片化、多樣化的市場需求，PIX Moving，研發(fā)了符合3D打印、RMT等柔性化制造工藝的AIGC平臺--AAM™（Automotive Algorithm Modeling），實現(xiàn)了從設計端到制造端的一體化。

△AAM™（汽車算法設計模型）

AAM™是PIX Moving開發(fā)的一款基于算法的設計、仿真和制造的一體化生成式設計平臺，為工程師、設計師，提供一種以AI算法驅動的，從造型設計到數(shù)字工藝、團隊協(xié)同及工程管理的全新工作流程。可以將零部件設計效率提升60%，在輕量化方面的設計效率，則可比成熟工程師高至20%以上。

同時，AAM™平臺基于Web，可以實現(xiàn)多人在線協(xié)同設計，以及工程版本管理。在AAM™ 模塊中，車輛設計可以是數(shù)據(jù)化、系統(tǒng)化的。車輛設計和制造過程會被抽象成為規(guī)則和數(shù)據(jù)，并儲存在算法引擎中，如幾何約束、制造約束、結構優(yōu)化等。

通過對系統(tǒng)中的參數(shù)調整，車輛的 CAD 模型、制造及工藝文件和成本會立即生成。因此設計師和工程師能夠實時評估設計的特征、造價、工期等，提高定制化產品的設計、生產精度與效率。

以下為AAM™中生成式設計模塊 從設計到制造的流程圖：

① 設定約束條件后，AI生成式設計車架

②得到多種滑板底盤的優(yōu)化設計方案

③從中選擇最優(yōu)的底盤設計方案

④車架仿真3D打印制造

⑤WAAM金屬3D打印制造車架

除了WAAM金屬3D打印技術，PIX Moving還開發(fā)了復合材料3D打印技術�？梢愿鶕�(jù)客戶的不同需求，來選擇不同的制造技術生產車架。

AAM™ 打通“用戶端——工廠產線”全環(huán)節(jié)后，將傳統(tǒng)汽車設計流程的整體效率提升了10倍，將人工設計的效率提升了50-100倍，并擁有更好的精確性和穩(wěn)定性。

目前，PIX Moving已基于AAM™ 開發(fā)了滑板底盤（Skateboard Chassis）、移動空間（Robobus）和個人移動空間（NEV）。

△3D打印自動駕駛滑板底盤

△3D打印共享移動空間（Robobus）

△由AAM™完成的Robobus內飾設計和3D打印的桌椅

△個人移動空間（NEV）

此外，PIX 戰(zhàn)略合作伙伴福龍馬集團已經基于AAM™平臺應用，開發(fā)了無人清掃機器人，其底盤部分完全由3D打印完成。

△無人清掃機器人（底盤由3D打印完成）

△PIX Moving 3D打印工作站

據(jù)了解，PIX Moving 產品的打印部件，均由3D打印工作站完成，除了內部使用以外，該工作站還備受全球高校、科研機構青睞，3D打印工作站及產品已銷往全球29個國家。

除了車輛工程，AAM™ 平臺還可以應用于航空航天、船舶以及橋梁等工程領域。

“ 制造的軟硬件工具，決定了硬件產品創(chuàng)新的邊界。工具，才是PIX的超級產品”，創(chuàng)始人&CEO喻川說道。

“雖然用AI算法改變汽車的設計制造體系，具有很大的風險，但這個過程，為制造業(yè)帶來新的知識和可能�！�

△PIX Moving 創(chuàng)始人&CEO  喻川