3D打印技術(shù)將在太空中發(fā)揮巨大作用，SpaceX、Relativity Space 和 Rocket Lab等公司已經(jīng)表明，火箭部件完全可以通過(guò)3D打印制作，該技術(shù)甚至可以在地球外用于建造發(fā)射臺(tái)和其他部件。

去年，Relativity Space宣布了第一枚完全可重復(fù)使用、完全3D打印的火箭，今天我們來(lái)看下另外一個(gè)3D打印火箭的案例。

Launcher的E-2火箭發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍，圖片來(lái)自Launcher

2022年4月21日，美國(guó)私人航天公司Launcher首次使用3D打印的E-2火箭發(fā)動(dòng)機(jī)成功進(jìn)行了推力測(cè)試，測(cè)試地點(diǎn)在美國(guó)宇航局斯坦尼斯航天中心。

Launcher成立于2017年，旨在制造能夠?qū)⑿⌒托l(wèi)星送入太空的高效、具有成本效益的火箭。該公司在2019年獲得美國(guó)太空部隊(duì)150萬(wàn)美元的的合同后，開(kāi)始開(kāi)發(fā)3D打印部件以提高其E-2發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

Launcher的3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)演示效果圖，圖片來(lái)自：Launcher

Launcher正在研制其Launcher Light運(yùn)載火箭（計(jì)劃于2024年首次發(fā)射），該火箭將以低成本進(jìn)入近地軌道，使用的正是3D打印的E-2發(fā)動(dòng)機(jī)，可攜帶150 公斤有效載荷，能夠在100bar燃燒壓力下使用液氧和煤油的混合物產(chǎn)生大約22,046磅（約10公噸）的推力。根據(jù)Launcher的聲明，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行了4 次10秒測(cè)試之后仍處于“完美狀態(tài)”。

E-2發(fā)動(dòng)機(jī)成功試射的數(shù)據(jù)：

• 10公噸推力（22,046磅力）。
• 100 bar (1,450 psi) 的燃燒壓力。
• LOX/煤油（2.62 推進(jìn)劑混合比）在100bar壓力下的最高性能。
  

Launcher是第一家使用銅合金進(jìn)行3D打印火箭的公司，使其成為與太空發(fā)射相關(guān)3D技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。在增材制造方面，該公司依靠與AMCM（EOS旗下公司）的合作，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第一臺(tái)大幅面（100x45x45厘米）定制3D打印機(jī)。

E-2測(cè)試后的燃燒室仍處于"完美 "狀態(tài)，圖片來(lái)自：Launcher

具體來(lái)說(shuō)，一體式燃燒室由銅合金3D打印制成，使用的是AMCM M4K3D打印機(jī)；而不是通過(guò)傳統(tǒng)的加工方式，比如銑削或鑄造。此外，E-2燃油噴射器是通過(guò)Velo3D Sapphire 3D打印機(jī)制造。這些技術(shù)使發(fā)射器能夠?qū)崿F(xiàn)更高的性能，從而轉(zhuǎn)化為火箭更高的有效載荷以及更低的價(jià)格。

E-2是一種閉式循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，其高壓（310 bar）、高效率、單軸渦輪泵的開(kāi)發(fā)正在同步推進(jìn)。2022年3月，Launcher在130%標(biāo)稱(chēng)流量的增壓模式下成功測(cè)試了E-2的渦輪機(jī)和液氧泵。接下來(lái)，Launcher預(yù)計(jì)將在2022年第四季度對(duì)集成的E-2 渦輪泵進(jìn)行三分鐘的測(cè)試。

3D打印技術(shù)將在太空中發(fā)揮巨大作用，SpaceX、Relativity Space 和 Rocket Lab等公司已經(jīng)表明，火箭部件完全可以通過(guò)3D打印制作，該技術(shù)甚至可以在地球外用于建造發(fā)射臺(tái)和其他部件。

去年，Relativity Space宣布了第一枚完全可重復(fù)使用、完全3D打印的火箭，今天我們來(lái)看下另外一個(gè)3D打印火箭的案例。

Launcher的E-2火箭發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍，圖片來(lái)自Launcher

2022年4月21日，美國(guó)私人航天公司Launcher首次使用3D打印的E-2火箭發(fā)動(dòng)機(jī)成功進(jìn)行了推力測(cè)試，測(cè)試地點(diǎn)在美國(guó)宇航局斯坦尼斯航天中心。

Launcher成立于2017年，旨在制造能夠?qū)⑿⌒托l(wèi)星送入太空的高效、具有成本效益的火箭。該公司在2019年獲得美國(guó)太空部隊(duì)150萬(wàn)美元的的合同后，開(kāi)始開(kāi)發(fā)3D打印部件以提高其E-2發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

Launcher的3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)演示效果圖，圖片來(lái)自：Launcher

Launcher正在研制其Launcher Light運(yùn)載火箭（計(jì)劃于2024年首次發(fā)射），該火箭將以低成本進(jìn)入近地軌道，使用的正是3D打印的E-2發(fā)動(dòng)機(jī)，可攜帶150 公斤有效載荷，能夠在100bar燃燒壓力下使用液氧和煤油的混合物產(chǎn)生大約22,046磅（約10公噸）的推力。根據(jù)Launcher的聲明，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行了4 次10秒測(cè)試之后仍處于“完美狀態(tài)”。

E-2發(fā)動(dòng)機(jī)成功試射的數(shù)據(jù)：

• 10公噸推力（22,046磅力）。
• 100 bar (1,450 psi) 的燃燒壓力。
• LOX/煤油（2.62 推進(jìn)劑混合比）在100bar壓力下的最高性能。
  

Launcher是第一家使用銅合金進(jìn)行3D打印火箭的公司，使其成為與太空發(fā)射相關(guān)3D技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。在增材制造方面，該公司依靠與AMCM（EOS旗下公司）的合作，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第一臺(tái)大幅面（100x45x45厘米）定制3D打印機(jī)。

E-2測(cè)試后的燃燒室仍處于"完美 "狀態(tài)，圖片來(lái)自：Launcher

具體來(lái)說(shuō)，一體式燃燒室由銅合金3D打印制成，使用的是AMCM M4K3D打印機(jī)；而不是通過(guò)傳統(tǒng)的加工方式，比如銑削或鑄造。此外，E-2燃油噴射器是通過(guò)Velo3D Sapphire 3D打印機(jī)制造。這些技術(shù)使發(fā)射器能夠?qū)崿F(xiàn)更高的性能，從而轉(zhuǎn)化為火箭更高的有效載荷以及更低的價(jià)格。

E-2是一種閉式循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，其高壓（310 bar）、高效率、單軸渦輪泵的開(kāi)發(fā)正在同步推進(jìn)。2022年3月，Launcher在130%標(biāo)稱(chēng)流量的增壓模式下成功測(cè)試了E-2的渦輪機(jī)和液氧泵。接下來(lái)，Launcher預(yù)計(jì)將在2022年第四季度對(duì)集成的E-2 渦輪泵進(jìn)行三分鐘的測(cè)試。