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;深蓝色起源(Blue Origin )也在其强大的BE-4引擎中融合3D打印组件;地处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)也在研究那先 航天器部件才能 用3D打印机更可靠、更便宜地制发明家 家 来。

  但即使是活跃在3D打印火箭技术前沿的工程师,也其实火箭行业新贵“相对论”太空公司(Relativity Space)的想法很疯狂:它你要打印几乎整个火箭并将其组件的数量从20万个减少到必须100个,或者这个3D打印火箭从生产到发射只还要100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和深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,为那先 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)曾在深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)曾是深蓝色起源的实习生,只是在SpaceX担任推进发展工程师。

  事实上,正是在深蓝色起源工作时,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难 ,创办一家3D打印公司只是难 ,一起创办这两家公司更是难加上难。除非他们 开发出金属3D打印技术,或者他们 是不不发射火箭的。” 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”有有一一一个多多房间必须大,利用电子控制系统、热成像照相机和安装下 材料存放处符近的传感器组合在一起,来打印出由更坚固、可靠的合金火箭。此外,公司还拥有有一一一个多多实物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——它必须100个零件,而大多数火箭发动机通常有数千个零件。据称,这个发动机不不20天就能打印出来。该公司表示,他们 可能性在地处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100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,公司从零开使了建造了第一艘名为Terrain 1的运载火箭,并在其后边级(多级火箭的第一级以上的帕累托图)上安装了有一一一个多多单引擎。Terrain 1的设计有效载荷约为12100公斤,每次发射成本预计为100万美元,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)承担部埋点射任务。

  优势

  快速 灵活

  3D打印火箭的明显优势是长期成本更低,一起才能令制造火箭的下行速率 单位更快。“相对论”太空公司声称,他们 只还要100天就才能 从原材料制发明家 家 整个火箭。

  一般来说,火箭由有效载荷、制导、推进和社会形态这十个 主要系统组成,每一次成功发射的面前都还要几滴 的劳动力和庞大的供应商网络协同工作。或者,传统火箭公司还要24~48个月才能做好有一一一个多多火箭。

  “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。他们 试图自给自足,在公司实物打印火箭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,才能 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要花费12100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不足道的,后者是前者的100多倍。或者,它全部都是只是 要与SpaceX竞争,所以 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必须携带100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”老所以 其卖点,该公司对这个愿景深信不疑。公司首席执行官埃利斯你要制发明家 家 第有一一一个多多到达火星的3D打印火箭。到达火星后,埃利斯和他的团队你要在火星上创建有一一一个多多自给自足的城市。

  “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打印所以各种飞机部件、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,并获得了使用有一一一个多多发射基地的许可,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,航天工业并必须像所以所以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,有时全部都是危及人的生命。

  其实同样在探索3D打印火箭部件,来自火箭实验室的贝克认为,“3D打印的结果有全部都是更贵,更耗时。”或者,所以只是“否认可能性做出了第有一一一个多多任何吸引人的东西”是小型创业公司的公关噱头。

  不过,全部全部都是业内人士认为,其实3D打印整个火箭是不现实的,但这个尝试也将产生“有用的副产品”。(文/温俊华)

[ 责编:赵宇豪 ]

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