液体火箭发动机

英国谢菲尔德哈勒姆大学的SHUROC团队，公布了他们第二代液体火箭发动机Noble3 p3。2kN推力，铬锆铜（CuCrZr）整机一次打印，可在500N到2000N之间深度节流。这是他们前两台都没有走过的路：那两台是车铣出来的传统活儿，Noble3是SHUROC 第一次完全交给金属增材制造。他们竟然第一次用3D打印做发动机，做的就是深度节流加着陆任务。这两件事，恰好是商业航天下一代发动机绕不开的两道题。这次项目竞赛（p4）的命题方是英国推进创业公司Protolaunch (p5)，目的是验证它自家的节流系统。题面假设的应用是一个概念性的土卫六（Titan）着陆器，双发集群做最终下降：点火高度30米，下降速度10 m/s，目标在着地瞬间把速度归零。整段燃烧期间推力要在500N–2000N范围内连续可调，氧化剂和燃料都靠空化文丘里管节流，发动机本身则用水做一次性排放冷却。冷却水流过一遍直接排掉，不回流。简单说就是：一台着陆窗口内推力要随时变四倍的发动机，整机壁厚和流道必须在一次构建里同时解决导热、强度和密封。看Noble 3的剖面图 p1 ，入口和出口歧管贴着燃烧室外壁绕一圈做单壁水套。这种结构如果走机加工路径，意味着分体加工、扩散焊或钎焊组装、然后做无损检测确认密封。学生团队的时间和预算都撑不住。激光粉末床熔融（LPBF）的逻辑反过来：水套、喷管、冷却通道、温度传感器孔位、接口螺纹底孔，在同一个工艺循环里一次成形。后处理只需要局部精加工和密封面修整。材料选CuCrZr，是因为它同时具备铜的高导热和合金化带来的高温强度，是目前少数能稳定打印、又适配火箭推力室热环境的铜合金。供应商是Aconity3D，其在火箭发动机打印这条线上已经不是新人。学生团队的发动机本身不会改变商业航天的格局，但它说明金属增材制造做液体火箭发动机，已经从前沿样件变成年度课程项目可以交付的标准选项。一台铬锆铜整机一次打印、推力可变四倍、用于概念着陆器的发动机，作者是一群本科生。这件事五年前不成立。着陆器发动机、深度节流、再入返回小推力变工况，这些过去由国家级别航天机构包揽的题目，正在同时出现在商业公司路线图和学生竞赛工位上。门槛塌下来，3D打印不是唯一原因，但它是把铜合金和复杂内流道做到按周交付的关键一环。

美国空军实验室与私营企业Ursa Major合作，仅用八个月完成可调节推力液体火箭发动机导弹的飞行验证。该发动机集成多项3D打印部件，展示出快速制造、低成本和高适应性的新型国防研发模式，为未来推进技术规模化应用奠定基础。

军工研发，通常是以十年为单位计时的事。 但上周，美空军研究实验室（AFRL）和Ursa Major联合宣布：他们的【经济实惠快速导弹验证机】ARMD完成飞行，超音速达成，发动机全程正常。Ursa Major的CEO克里斯·斯帕格诺莱蒂说了一句话，从签合同到全系统飞行就绪，八个月。 这不是一枚简单的导弹。这是一次关于供应速度能做到哪一步的答题。  ARMD搭载的发动机叫Draper，我们之前分享过，是Ursa Major的液体火箭发动机产品线之一。公开信息特别提到三个关键词：安全、可储存、可节流。 可储存意味着不需要临时加注低温推进剂，出动响应时间大幅缩短；可节流意味着飞行中可以调整推力，机动性更强。这些特性，加上超音速飞行的验证，让ARMD更像是接近实战部署的东西。 Ursa Major不是偶尔用用3D打印的公司。他们的发动机按质量计，超过80%由增材制造完成。 他们在美俄亥俄州扬斯敦建了专门的增材制造实验室，用大幅面激光粉末床熔融设备，把同样的燃烧室交付周期压缩到一个月。3D打印让复杂的内部冷却流道可以直接成形，让原本需要钎焊组装的多个零件合并为一体，让设计修改不再意味着重开模具、重排供应链，而是改文件、重新打印。AFRL司令巴托洛梅伊准将的表态值得注意，他说这个项目证明了他们能【改变和利用采购模式来快速交付关键技术】，并且【不只是在造一枚导弹，而是在锻造一条面向国家的、可负担、可量产的威慑路径】。美军方真正在测试一种研发和工业生产的新关系：不再等待大型防务承包商按传统流程慢慢交付，而是通过更灵活的公私合作机制，让像Ursa Major这样的新型推进公司以商业速度推进军工项目。当增材制造让快速迭代成为火箭推进领域的常规能力，整个军工供应链的竞争格局就会重新洗牌。信源：AFRL。#AM易道 #3D打印 #增材制造 #商业航天 #导弹

爱尔兰大学生团队利用金属增材制造技术，成功设计出水冷式液体火箭发动机“Lúin of Celtchar”。该发动机集成复杂内部冷却通道，采用异丙醇/一氧化二氮推进剂，推力达2千牛。项目已入围“Race2Space 2026”国际推进系统竞赛，展现了学生团队在航天创新与产学研协同方面的突破。

Ursa Major最新H13液体火箭发动机已通过热点火测试，其80%部件采用增材制造，结合新材料与内部生产，使可复用次数提升两倍以上，单次飞行成本显著下降。该技术方案支持快速迭代与规模化生产，满足高超音速及小型发射市场对敏捷制造与成本控制的需求。

Ursa Major获Stratolaunch订单，将交付16台3D打印高超音速Hadley H13发动机。该引擎超80%以上部件采用增材制造，交付周期压缩至一个月，支持美国高超音速测试基础设施建设。