3D打印火箭 两年后飞太空?

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  3D打印正在渗透到火箭行业:太空探索技术公司(SpaceX)早在2014年曾推出首个3D打印部件主氧化器阀体;湖蓝色起源(Blue Origin )也在其强大的BE-4引擎中融合3D打印组件;趋于稳定3D打印火箭行业领先地位的火箭实验室采用金属3D打印技术生产火箭引擎;甚至连美国国家航空航天局(NASA)也在研究那些航天器部件能够用3D打印机更可靠、更便宜地制伟大的发明来。

  但即使是活跃在3D打印火箭技术前沿的工程师,也确实 火箭行业新贵“相对论”太空公司(Relativity Space)的想法很疯狂:它我应该 打印几乎整个火箭并将其组件的数量从7万个减少到非要50个,而且 某种3D打印火箭从生产到发射只须要50天。

  据美国媒体报道,火箭行业新贵“相对论”太空公司日前获得了1.4亿美元的投资,用以推进其看似疯狂的太空愿景:3D打印整个火箭,并将其送上太空。当像SpaceX和湖蓝色起源投资于可重复使用的火箭时,“相对论”太空公司质疑,为那些不把所有的部件都3D打印出来,并实现整个过程的自动化?

  据报道,“相对论”太空公司4年前成立于西雅图,目前总部在洛杉矶,由两名90后火箭工程师创立:首席执行官蒂姆·埃利斯(Tim Ellis)曾在湖蓝色起源公司从事推进器和3D打印研发,首席技术官乔丹·诺恩(Jordan Noone)曾是湖蓝色起源的实习生,我应该 在SpaceX担任推进发展工程师。

  事实上,正是在湖蓝色起源工作时,埃利斯第一次有了3D打印火箭的想法。他认为,太空行业的未来是3D打印,而不仅仅是重复利用整个运载火箭。“创办一家火箭公司不能自己,创办一家3D打印公司可是我能自己,一起去创办这两家公司更是难上加难。除非大伙儿开发出金属3D打印技术,而且 大伙儿是没有多发射火箭的。” 埃利斯说。

  目前,“相对论”太空公司在洛杉矶的工厂制造火箭部件,公司建造了世界上最大的3D金属打印机“星际之门”。“星际之门”有另八个 房间什么什么都没有大,利用电子控制系统、热成像照相机和安装入去材料存放处周围的传感器组合在一起去,来打印出由更坚固、可靠的合金火箭。此外,公司还拥有另八个 内部内部结构冶金和材料表征实验室。

  “相对论”太空公司设计的全3D打印引擎名为Aeon 1,使用液氧和甲烷作为推进剂。Aeon 1发动机最突出的性能是其简约性——它非要50个零件,而大多数火箭发动机通常有数千个零件。据称,某种发动机没有多20天就能打印出来。该公司表示,大伙儿不可能 在趋于稳定密西西比州的美国宇航局斯坦尼斯航天中心对Aeon 1火箭发动机进行了50多次高温测试。

  利用“星际之门”金属打印机和9个Aeon 1发动机,公司从零始于英文建造了第一艘名为Terrain 1的运载火箭,并在其后面 级(多级火箭的第一级以上的每项)上安装了另八个 单引擎。Terrain 1的设计有效载荷约为1250公斤,每次发射成本预计为50万美元,称号“世界上最划算的发射器”。

  根据“相对论”太空公司的计划,Terrain 1将在2020年底完成测试,有望于2021年发射。公司已与加拿大卫星通信公司Telesat达成协议,将用Terran 1为后者正在建设低轨道卫星星座(发射入轨能正常工作的卫星的集合)承担部采集射任务。

  优势

  快速 灵活

  3D打印火箭的明显优势是长期成本更低,一起去能够令制造火箭的效率放慢。“相对论”太空公司声称,大伙儿只须要50天就能够从原材料制伟大的发明整个火箭。

  一般来说,火箭由有效载荷、制导、推进和型态这八个主要系统组成,每一次成功发射的面前都须要小量的劳动力和庞大的供应商网络协同工作。而且 ,传统火箭公司须要24~48个月能够做好另八个 火箭。

  “相对论”太空公司希望通过精简供应链以大幅缩短生产时间。大伙儿试图自给自足,在公司内部内部结构打印火箭95%的部件,其余仅5%的电缆、芯片或橡胶部件外购。

  3D打印火箭的另一优势是智能流程和质量控制。通过3D打印,“相对论”太空公司引入了软件定义的自动化技术,与传统工厂使用的有限工具相比,能够确保设计的平稳和灵活改动。

  愿景

  到火星上打印城市

  “相对论”太空公司的目标是将相当于1250公斤的物体送入轨道,这与SpaceX的猎鹰重型火箭64吨的有效载荷相比是微严重不足道的,后者是前者的50多倍。而且 ,它从没有来越多与SpaceX竞争,而且专注于将较小的卫星送入低地球轨道——目前,太空市场上最小的火箭非要携带50公斤的有效载荷。

  “相对论”太空公司的最终目标不仅是在太空产业中的轨道卫星市场分一杯羹,其更长远的目标是登陆火星。“人类在火星上的生活”总爱是其卖点,该公司对某种愿景深信不疑。公司首席执行官埃利斯我应该 制伟大的发明第另八个 到达火星的3D打印火箭。到达火星后,埃利斯和他的团队我应该 在火星上创建另八个 自给自足的城市。

  “智能自动化和轻便、紧凑的3D打印是快速构建资源稀缺的新社会所需的基础技术。”埃利斯说。

  在埃利斯的设想中,3D打印火箭成功登陆火星后,在火星上3D打印某些各种飞机部件、汽车甚至房子,就将成为公司唾手可得的成果。

  据报道,“相对论”太空公司已获得了进入佛罗里达州卡纳维拉尔角发射基地16号发射复合体的许可,并获得了使用另八个 发射基地的许可,以执行发射极地和太阳同步轨道卫星的任务。

  质疑

  公关噱头

  “相对论”太空公司的怀疑者和反对者认为,航天工业并什么什么都没有像某些某些产业一样越快产生变革,这是有充分理由的:火箭制造需投入巨额资金,火箭会爆炸,有时前会危及人的生命。

  确实 同样在探索3D打印火箭部件,来自火箭实验室的贝克认为,“3D打印的结果有前会更贵,更耗时。”而且 ,什么都有有有我应该 “回应不可能 做出了第另八个 任何吸引人的东西”是小型创业公司的公关噱头。

  不过,全部前会业内人士认为,确实 3D打印整个火箭是不现实的,但某种尝试也将产生“有用的副产品”。(文/温俊华)

[ 责编:赵宇豪 ]

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