Ursa Major 的新型 3D 打印固體火箭發(fā)動機成功完成飛行試驗

2024年12月19日，南極熊獲悉，由火箭發(fā)動機制造商Ursa Major和弗吉尼亞州雷神技術公司共同開發(fā)的遠程固體火箭發(fā)動機 (SRM)已成功完成美國陸軍的導彈飛行測試。迄今為止，這款發(fā)動機已在海軍航空武器站中國湖與雷神公司一起進行了兩次飛行。

Ursa Major 的 Lynx3D 打印技術被用于制造 SRM。該技術與雷神公司的數(shù)字工程能力相結合，使合作伙伴能夠加快開發(fā)時間并降低生產成本。

Ursa Major 首席執(zhí)行官Daniel Jablonsky 解釋說，利用增材制造實現(xiàn)了“前所未有的時間表”，僅在 2024 年就完成了近 300次 SRM 靜態(tài)試射。對于這個最新項目，團隊在不到四個月的時間內從概念和設計到發(fā)射和飛行，Jablonsky 稱之為“閃電般的速度”。他補充說，3D 打印促進了“敏捷固體火箭發(fā)動機解決方案的生產，具有擴展美國軍方能力所需的設計靈活性�！�

在美國，對 SRM 的需求與國內供應商的短缺相伴而生。供應鏈挑戰(zhàn)正在影響美國國防部(DoD) 補充庫存和支持烏克蘭和以色列持續(xù)戰(zhàn)爭的努力。五角大樓對導彈和彈藥采購以及相關研發(fā)的年度預算請求從 2015 年的 90 億美元增加到2024 年的 306 億美元。

賈布隆斯基指出，Ursa Major 的技術將“按照國家要求的速度和數(shù)量，以國家可承受的價格”擴大 SRM 制造規(guī)模。

△測試Ursa Major SRM。照片來自 Ursa Major。

3D 打印 SRM 成功完成飛行測試

雷神公司的風險投資部門RTX Ventures于 2023 年首次投資 Ursa Major，以擴大SRM生產能力并滿足美國軍方對經(jīng)濟實惠的精確制導導彈的需求。

Ursa Major 的 Lynx 技術將金屬 3D 打印與產品無關的工具相結合，可在同一生產線上同時制造多個 SRM。傳統(tǒng)的 SRM 生產流程難以重新裝備、啟動成本高昂且依賴大量勞動力。Lynx 簡化了此流程，引入了靈活且可擴展的制造能力，以極低的價格實現(xiàn)更大批量的 SRM 生產。

雷神公司和 Ursa Major 聲稱，基于增材制造的方法將為美國陸軍提供“新一代智能彈藥”。據(jù)報道，這些新武器系統(tǒng)將比目前部署的常規(guī)制造彈藥便宜得多。

美國陸軍的成功測試證明了這些公司 3D 打印 SRM 的遠程導彈發(fā)射能力。雷神公司陸地和防空系統(tǒng)總裁湯姆·拉利伯蒂表示，這些發(fā)動機將使美國及其盟友“能夠比我們的對手武器庫中的任何武器打擊得更遠、更快”。他補充說，SRM 提供“經(jīng)濟實惠的精確射擊，同時增加射程、安全性和彈匣深度�！�

展望未來，在項目的下一階段，Ursa Major 和雷神公司將改進制造工藝，并計劃在 2025 年進行額外的飛行測試，并在 2026 年進行鑒定。

在另一個項目中，Ursa Major 從美國海軍和戰(zhàn)略資本辦公室(OSC)獲得了 1250 萬美元，以擴大3D 打印 SRM的生產。通過原型項目協(xié)議，該公司正在設計、制造和測試用于關鍵導彈的新型 SRM 原型。此前有消息稱，該公司正在 3D 打印海軍的Mk 104 雙火箭發(fā)動機，為 SM-2、SM-3 和 SM-6 導彈提供動力。  

△美國海軍SM-6 導彈。照片來自美國海軍。

3D打印導彈系統(tǒng)

Ursa Major 和雷神公司并不是唯一為美國國防部提供3D 打印導彈系統(tǒng)的公司。今年早些時候，意大利火箭和導彈制造商Avio宣布計劃在未來 4-5 年內將其 SRM 產量提高三倍，以滿足美國日益增長的需求。

雖然增材制造在該計劃中的作用尚未得到證實，但Avio積極使用 3D 打印來生產推進系統(tǒng)。該公司擁有Velo3D Sapphire 3D 打印機，可用鎳基合金材料制造高強度、耐腐蝕和耐高溫的部件。Avio 之前曾與雷神公司合作，為關鍵的 SRM 建立國內工業(yè)基地。目前，該公司正在美國建設一家生產工廠，以加強供應鏈并實現(xiàn)采購選擇的多樣化。

另一方面，美國國防公司洛克希德·馬丁正在 3D 打印其新型Mako 高超音速導彈的關鍵部件。金屬增材制造技術被用于制造噴氣式導彈的制導部分和尾翼，從而節(jié)省了大量時間和成本。制導部分的 3D 打印速度比傳統(tǒng)方法快十倍，而成本僅為傳統(tǒng)方法的十分之一。  

Mako 導彈的研制工作于 2017 年開始，目前已達到六級以上準備狀態(tài)，這意味著它已準備好投入生產。導彈重 1,300 磅，已在 F-35、F/A-18、F-16、F-15 和 P-8 飛機上進行了外部配合檢查，并在 F-22 和 F-35C 戰(zhàn)斗機上完成了內部配合檢查。其固體火箭發(fā)動機 (SRM) 可將 Mako 加速至 5馬赫。