編者按：本文來自微信公眾號“3D打印驛站”（ID：iPrinting），3D打印資源庫經授權發(fā)布。

最近幾天，整個增材行業(yè)備受矚目的莫過于美國Relativity Space(以下簡稱“相對論公司”)的全球首枚全3D打印火箭——Relativity Space Terran 1(以下稱“人族1號”)即將發(fā)射，本次發(fā)射的人族1號火箭采用2級液氧甲烷動力推進劑，全長35m，起飛推力920kN，運載能力1250Kg LEO。

本次發(fā)射是全球首枚3D打印火箭的飛行嘗試，也是美國首次液氧甲烷火箭入軌的發(fā)射嘗試，其首要目標是驗證3D打印火箭結構強度在發(fā)射運行中的可行性。

本來是商業(yè)航天領域的發(fā)射任務，但是卻得到了整個增材行業(yè)的深切關注，無疑是這枚即將發(fā)射的人族1號火箭85%的部件是采用3D打印完成，包括整個箭體和幾乎所有的發(fā)動機部件。正是由于3D打印技術的使用，相對論公司充分發(fā)揮了其在零部件集成設計方面的優(yōu)勢，將整枚火箭的零件數(shù)量足足降低了100倍。這對于本身在航空航天領域擁有無限潛在應用價值的3D打印而言，對于傳統(tǒng)加工技術的挑戰(zhàn)或將是骨折般的疼動感，畢竟逆天的集成優(yōu)勢與減重潛力對整個航空航天飛行器的進步是超乎尋常的向往的。

3D打印箭體結構

箭體結構是火箭各個受力和支撐結構件的總稱。包括有效載荷整流罩、推進劑儲箱、儀器艙、箱間段、級間段、發(fā)動機承力結構、儀器支架、導管、閥門和尾艙、尾翼等。箭體結構的功能是安裝連接有效載荷、儀器設備、發(fā)動機等，可以認為是火箭的骨架。下圖是長征五號火箭的結構圖：

人族1號火箭的艙段及儲箱等部件均使用其自身研發(fā)的星際之門電弧增材裝備進行打印成形，目前該設備已經迭代升級至第四代，此版本的打印速度相較三代版本提升了7倍，其中最大的亮點是該裝備的水平方向打印能力，達到了驚人的36.6m，寬度達7m。另外，更值得一提的是該裝備具備的多絲打印能力，使其效率相比三代高出55倍。

在質量控制方面，新的“星際之門”結合了計算機視覺、傳感器和遙測技術來實現(xiàn)打印過程的實時監(jiān)控。同時，借鑒機器學習方法形成全新的軟件控制系統(tǒng)作為補充，實現(xiàn)了對過程質量的控制。

人族1號火箭箭體結構使用的原材料為AlMgScZr高強鋁絲材，其供應商正是來自國內鋁合金焊絲生產廠商——撫順東工，其生產的AlMgScZr性能為抗拉強度415MPa，屈服280MPa，延伸16%。相比于傳統(tǒng)火箭箭體結構多采用的不銹鋼冷軋板性能（屈服超過800MPa）似乎并不占優(yōu)勢，但是作為3D打印成形方案的人族火箭或許這是現(xiàn)實中最優(yōu)選了。

3D打印發(fā)動機部件

人族1號上的Aeon 1發(fā)動機高度集成化設計促使其零件數(shù)量降低到了100多個，平均制造周期也縮短至了一個月，如此顛覆的產品或許正是屬于設計驅動的必然產品。

雖然國內3D打印技術早已經被用于制備火箭發(fā)動機各部件，但是對于眾多的航天企業(yè)而言，3D打印技術也只是被視為與傳統(tǒng)加工技術并行的一種制造技術，其真正的潛力似乎還未被發(fā)掘。在成本制約，周期受限的情況下，如何利用3D打印技術開發(fā)新一代高性能動力產品是眾多航天企業(yè)面臨著的思考與規(guī)劃。培養(yǎng)新一代增材設計思維，或許能夠為未來面臨著的挑戰(zhàn)提供一種優(yōu)選解。

對航天的潛在意義

人族1號的發(fā)射，無論是否成功，它都將會改變整個航天現(xiàn)有的價值體系，而這是增材制造技術所賦予的。60天制造出一枚火箭，60天完成一個更優(yōu)版本的迭代，質量更輕，價格更低，速度更快。增材數(shù)字化重塑了整個航天的價值鏈，這不是一項簡單的制造技術，這是一種全新的構建、設計和開發(fā)產品的方式，是由軟件驅動的。

來源：3D打印驛站

編者按：本文來自微信公眾號“3D打印驛站”（ID：iPrinting），3D打印資源庫經授權發(fā)布。

最近幾天，整個增材行業(yè)備受矚目的莫過于美國Relativity Space(以下簡稱“相對論公司”)的全球首枚全3D打印火箭——Relativity Space Terran 1(以下稱“人族1號”)即將發(fā)射，本次發(fā)射的人族1號火箭采用2級液氧甲烷動力推進劑，全長35m，起飛推力920kN，運載能力1250Kg LEO。

本次發(fā)射是全球首枚3D打印火箭的飛行嘗試，也是美國首次液氧甲烷火箭入軌的發(fā)射嘗試，其首要目標是驗證3D打印火箭結構強度在發(fā)射運行中的可行性。

本來是商業(yè)航天領域的發(fā)射任務，但是卻得到了整個增材行業(yè)的深切關注，無疑是這枚即將發(fā)射的人族1號火箭85%的部件是采用3D打印完成，包括整個箭體和幾乎所有的發(fā)動機部件。正是由于3D打印技術的使用，相對論公司充分發(fā)揮了其在零部件集成設計方面的優(yōu)勢，將整枚火箭的零件數(shù)量足足降低了100倍。這對于本身在航空航天領域擁有無限潛在應用價值的3D打印而言，對于傳統(tǒng)加工技術的挑戰(zhàn)或將是骨折般的疼動感，畢竟逆天的集成優(yōu)勢與減重潛力對整個航空航天飛行器的進步是超乎尋常的向往的。

3D打印箭體結構

箭體結構是火箭各個受力和支撐結構件的總稱。包括有效載荷整流罩、推進劑儲箱、儀器艙、箱間段、級間段、發(fā)動機承力結構、儀器支架、導管、閥門和尾艙、尾翼等。箭體結構的功能是安裝連接有效載荷、儀器設備、發(fā)動機等，可以認為是火箭的骨架。下圖是長征五號火箭的結構圖：

人族1號火箭的艙段及儲箱等部件均使用其自身研發(fā)的星際之門電弧增材裝備進行打印成形，目前該設備已經迭代升級至第四代，此版本的打印速度相較三代版本提升了7倍，其中最大的亮點是該裝備的水平方向打印能力，達到了驚人的36.6m，寬度達7m。另外，更值得一提的是該裝備具備的多絲打印能力，使其效率相比三代高出55倍。

在質量控制方面，新的“星際之門”結合了計算機視覺、傳感器和遙測技術來實現(xiàn)打印過程的實時監(jiān)控。同時，借鑒機器學習方法形成全新的軟件控制系統(tǒng)作為補充，實現(xiàn)了對過程質量的控制。

人族1號火箭箭體結構使用的原材料為AlMgScZr高強鋁絲材，其供應商正是來自國內鋁合金焊絲生產廠商——撫順東工，其生產的AlMgScZr性能為抗拉強度415MPa，屈服280MPa，延伸16%。相比于傳統(tǒng)火箭箭體結構多采用的不銹鋼冷軋板性能（屈服超過800MPa）似乎并不占優(yōu)勢，但是作為3D打印成形方案的人族火箭或許這是現(xiàn)實中最優(yōu)選了。

3D打印發(fā)動機部件

人族1號上的Aeon 1發(fā)動機高度集成化設計促使其零件數(shù)量降低到了100多個，平均制造周期也縮短至了一個月，如此顛覆的產品或許正是屬于設計驅動的必然產品。

雖然國內3D打印技術早已經被用于制備火箭發(fā)動機各部件，但是對于眾多的航天企業(yè)而言，3D打印技術也只是被視為與傳統(tǒng)加工技術并行的一種制造技術，其真正的潛力似乎還未被發(fā)掘。在成本制約，周期受限的情況下，如何利用3D打印技術開發(fā)新一代高性能動力產品是眾多航天企業(yè)面臨著的思考與規(guī)劃。培養(yǎng)新一代增材設計思維，或許能夠為未來面臨著的挑戰(zhàn)提供一種優(yōu)選解。

對航天的潛在意義

人族1號的發(fā)射，無論是否成功，它都將會改變整個航天現(xiàn)有的價值體系，而這是增材制造技術所賦予的。60天制造出一枚火箭，60天完成一個更優(yōu)版本的迭代，質量更輕，價格更低，速度更快。增材數(shù)字化重塑了整個航天的價值鏈，這不是一項簡單的制造技術，這是一種全新的構建、設計和開發(fā)產品的方式，是由軟件驅動的。

來源：3D打印驛站