雷神之锤点火，五角大楼NASA同时砸钱：液化天然气3D打印火箭发动机通过热试车

当五角大楼的国防创新部门和NASA同时向一家成立不到五年的初创公司投钱时，你就知道这绝对不是普通项目。

华盛顿州肯特市的新边疆航空航天公司（New Frontier Aerospace，简称NFA）在6月份成功完成了其Mjölnir火箭发动机的热试车测试，这台以雷神之锤命名的 #3D打印引擎 不仅跑出了惊人的性能数据，更重要的是它烧的是液化天然气，而且还能实现净碳负排放。

一种新的推进哲学

Mjölnir这个名字来自北欧神话中雷神托尔的战锤，新边疆航空航天公司是一家专注于先进火箭推进的股权资助初创公司，已成功完成其Mjölnir火箭发动机的一系列热试车测试。

该发动机采用增材制造技术生产，具有全流量分级燃烧循环，这种技术架构让人想起SpaceX的猛禽发动机，但Mjölnir的紧凑设计和 #清洁燃料 特性让它走出了一条不同的路。

最有趣的是，Mjölnir使用液化天然气（LNG）作为燃料，与大多数使用RP-1或液氢的传统航空航天发动机不同，当燃料来源于生物废料时，该发动机实现了净碳负排放。

全流量分级燃烧的3D打印实现

最关键的问题是：3D打印真的能制造出全流量分级燃烧发动机吗？

答案是肯定的，而且效果出乎意料。

在全流量分级燃烧架构中，燃料和氧化剂在进入燃烧室之前完全气化，这使得发动机具有更高的效率、更大的推重比和更长的使用寿命，这对可重复使用性至关重要。

这种设计全球只有少数几台在役发动机采用，包括SpaceX的猛禽发动机。

但Mjölnir的3D打印制造优势在哪里？

3D打印技术减少了制造时间和成本，同时允许快速迭代。

热试车测试显示了稳定的点火性能、精确的节流响应以及在多个测试周期中一致的热性能。这种快速迭代能力正是传统制造工艺难以匹敌的。

资金背景透露的战略意图

值得注意的是这台发动机的资金来源。

该发动机的开发得到了国防创新部门内的国家安全创新资本的种子资金支持，NASA也为持续测试系列提供了额外资金。

NASA在2023年和2024年向该公司提供了两项总计近100万美元的小企业拨款，国防创新部门的国家安全创新资本在2023年向新边疆授予了150万美元的合同延期。

这种军民两用的资金结构说明了什么？

AM易道认为，这反映了美国在 #高超声速武器 和 #可重复使用航天器 方面的战略考量。

军方需要能够垂直起降的高超声速平台，而NASA需要高效的轨道转移能力。

从军用无人机到太空物流

Mjölnir的首个应用将是推动NFA的「探路者」（Pathfinder）高超声速垂直起降无人机系统。

探路者计划在2026年早期进行首次悬停飞行测试，最终可能用于武器测试或亚轨道点对点货物运输。

更长远的应用是Bifröst轨道转移航天器，这个同样来自北欧神话的名字（连接人类和神域的彩虹桥）暗示了其雄心。

该发动机还将用于此轨道转移航天器，计划在2027年飞入太空。

3D打印推进系统的成熟化信号

这次成功测试的更深层意义在于，它标志着 #增材制造推进系统 从实验室走向实际应用。

我们看到了从Relativity Space的Terran 1火箭（虽然未能入轨但证明了结构可行性），到LEAP 71的推进系统开发，再到现在NFA的全流量分级燃烧发动机成功测试，整个 #3D打印火箭 生态系统正在快速成熟。

NFA首席执行官比尔·布鲁纳表示：

「我们为建设这个项目的出色团队感到自豪，也为发动机在这一系列热试车测试中的表现感到兴奋。Mjölnir的紧凑设计、无与伦比的效率和清洁燃料使其成为高超声速飞行和太空推进的游戏规则改变者」。