3D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)變得必不可少，傳統(tǒng)的火箭最多可以有10w個零件，但是3D打印的火箭可以將零件數(shù)量減少到1,000個左右。這將大大減少火箭燃料箱和發(fā)動機的零件數(shù)量，降低成本的同時得到性能更優(yōu)的產(chǎn)品。

近日，俄羅斯回應(yīng)美國制裁，斷供其宇宙神5火箭發(fā)動機。據(jù)資源庫了解，該發(fā)動機正是俄羅斯RD-180液體火箭發(fā)動機，主要被用在美國的阿特拉斯系列運載火箭上。是不是美國就將這樣被“卡脖子”了，現(xiàn)在一家來自美國的火箭開發(fā)初創(chuàng)公司Ursa Major宣布正在研發(fā)的Arroway火箭發(fā)動機可以取代俄羅斯制造的RD-180 和 RD-181發(fā)動機。

前Space X和Blue Origin工程師Laurienti于2015年創(chuàng)立了Ursa Major，隨后研發(fā)了一款Hadley富氧分級燃燒發(fā)動機，推力約為5,000磅。在2022年3月，它已經(jīng)完成了Hadley火箭發(fā)動機的認(rèn)證，可用于太空運載火箭和高超音速發(fā)射系統(tǒng)。

并已向兩家不同的商業(yè)客戶——太空公司Phantom Space和高超聲速飛行器開發(fā)商Stratolaunch公司交付了首批兩臺Hadley發(fā)動機。

Ursa Major的Hadley發(fā)動機點火測試

如果說Hadley發(fā)動機相對較小，還構(gòu)不成氣候。那么Ursa Major還研發(fā)了一款50,000磅的推力火箭發(fā)動機-Ripley，主要針對的是中型發(fā)射市場，迄今為止，Ursa Major已經(jīng)籌集了大約1.4億美元。

在有了前面的2款發(fā)動機成功案例后，Ursa Major宣布推出最新款A(yù)rroway火箭發(fā)動機，這是一種推力為200,000磅的液氧和甲烷分級燃燒發(fā)動機。將服務(wù)于包括當(dāng)前美國國家安全任務(wù)、商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射、軌道空間站等市場。這款發(fā)動機現(xiàn)已開始接受訂購，計劃于2023年進行初始熱火測試，并于2025年交付。

Ursa Major的Arroway火箭發(fā)動機主燃燒室的3D打印銅部分

Ursa Major創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Joe Laurienti說：“Arroway 是美國未來的引擎，中型和重型發(fā)射能力是美國發(fā)射器現(xiàn)在迫切需要的，而且由于大熊座只專注于火箭推進，我們處于獨特的地位，可以提供高性能、可靠和負(fù)擔(dān)得起的發(fā)動機來滿足不斷增長的市場需求，就像我們的產(chǎn)品“Hadley”和“Ripley”那樣?！?br />

Ursa Major重型發(fā)動機Arroway渲染圖

Arroway使用富含燃料的分級燃燒結(jié)構(gòu)，采用液氧和甲烷推進劑。Ursa Major設(shè)計了組件及其裝配，并通過3D打印制作發(fā)動機的大部分引擎；這種方法允許在開發(fā)過程中進行快速迭代，并有效擴展生產(chǎn)以滿足市場需求。

截至目前，該公司已經(jīng)在其位于科羅拉多州Berthoud的工廠，通過分析和模擬以及3D打印專有合金技術(shù)，制造和測試了50多臺分級燃燒火箭發(fā)動機。Ursa Major發(fā)動機已累計運行36,000秒，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過首飛前測試的典型發(fā)動機。

除了Ursa Major外，還有多家公司使用3D打印技術(shù)進行火箭發(fā)動機的生產(chǎn)制造，包括國外的SpaceX、Relativity、Ursa Major，國內(nèi)的太瀚航天、深藍(lán)航天、星河動力等。3D打印將是一種不可替代的火箭發(fā)動機制造方法。

3D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)變得必不可少，傳統(tǒng)的火箭最多可以有10w個零件，但是3D打印的火箭可以將零件數(shù)量減少到1,000個左右。這將大大減少火箭燃料箱和發(fā)動機的零件數(shù)量，降低成本的同時得到性能更優(yōu)的產(chǎn)品。

近日，俄羅斯回應(yīng)美國制裁，斷供其宇宙神5火箭發(fā)動機。據(jù)資源庫了解，該發(fā)動機正是俄羅斯RD-180液體火箭發(fā)動機，主要被用在美國的阿特拉斯系列運載火箭上。是不是美國就將這樣被“卡脖子”了，現(xiàn)在一家來自美國的火箭開發(fā)初創(chuàng)公司Ursa Major宣布正在研發(fā)的Arroway火箭發(fā)動機可以取代俄羅斯制造的RD-180 和 RD-181發(fā)動機。

前Space X和Blue Origin工程師Laurienti于2015年創(chuàng)立了Ursa Major，隨后研發(fā)了一款Hadley富氧分級燃燒發(fā)動機，推力約為5,000磅。在2022年3月，它已經(jīng)完成了Hadley火箭發(fā)動機的認(rèn)證，可用于太空運載火箭和高超音速發(fā)射系統(tǒng)。

并已向兩家不同的商業(yè)客戶——太空公司Phantom Space和高超聲速飛行器開發(fā)商Stratolaunch公司交付了首批兩臺Hadley發(fā)動機。

Ursa Major的Hadley發(fā)動機點火測試

如果說Hadley發(fā)動機相對較小，還構(gòu)不成氣候。那么Ursa Major還研發(fā)了一款50,000磅的推力火箭發(fā)動機-Ripley，主要針對的是中型發(fā)射市場，迄今為止，Ursa Major已經(jīng)籌集了大約1.4億美元。

在有了前面的2款發(fā)動機成功案例后，Ursa Major宣布推出最新款A(yù)rroway火箭發(fā)動機，這是一種推力為200,000磅的液氧和甲烷分級燃燒發(fā)動機。將服務(wù)于包括當(dāng)前美國國家安全任務(wù)、商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射、軌道空間站等市場。這款發(fā)動機現(xiàn)已開始接受訂購，計劃于2023年進行初始熱火測試，并于2025年交付。

Ursa Major的Arroway火箭發(fā)動機主燃燒室的3D打印銅部分

Ursa Major創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Joe Laurienti說：“Arroway 是美國未來的引擎，中型和重型發(fā)射能力是美國發(fā)射器現(xiàn)在迫切需要的，而且由于大熊座只專注于火箭推進，我們處于獨特的地位，可以提供高性能、可靠和負(fù)擔(dān)得起的發(fā)動機來滿足不斷增長的市場需求，就像我們的產(chǎn)品“Hadley”和“Ripley”那樣?！?br />

Ursa Major重型發(fā)動機Arroway渲染圖

Arroway使用富含燃料的分級燃燒結(jié)構(gòu)，采用液氧和甲烷推進劑。Ursa Major設(shè)計了組件及其裝配，并通過3D打印制作發(fā)動機的大部分引擎；這種方法允許在開發(fā)過程中進行快速迭代，并有效擴展生產(chǎn)以滿足市場需求。

截至目前，該公司已經(jīng)在其位于科羅拉多州Berthoud的工廠，通過分析和模擬以及3D打印專有合金技術(shù)，制造和測試了50多臺分級燃燒火箭發(fā)動機。Ursa Major發(fā)動機已累計運行36,000秒，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過首飛前測試的典型發(fā)動機。

除了Ursa Major外，還有多家公司使用3D打印技術(shù)進行火箭發(fā)動機的生產(chǎn)制造，包括國外的SpaceX、Relativity、Ursa Major，國內(nèi)的太瀚航天、深藍(lán)航天、星河動力等。3D打印將是一種不可替代的火箭發(fā)動機制造方法。