NordSpace

NordSpace公开了Hadfield-10液体火箭燃烧室的内部剖面。这台发动机在公司内部用粉末床熔融一体打印（金属3D打印），材料为航空航天级超合金搭配自有打印工艺。他们把切开的燃烧室当成工艺反馈工具，读取再生冷却流道的制造精度、燃烧与流动特征、内壁碳层沉积、喷注器表现，以及非标试车下的损伤和失效模式。 单件打印再生冷却室，恰恰是金属增材制造在火箭领域最能体现价值、也最难啃的部分。流道几何复杂，壁厚很薄，对一致性极其敏感，传统加工几乎做不出来。能靠剖面持续读出这些细节并迭代，是把打得出来推进到打得稳定的关键一步。按NordSpace说法，这套燃烧室积累的工艺知识，正在喂给一款专利申请中、涡轮泵供给的Hadfield轨道级发动机。公司自称是加拿大史上最强火箭发动机，用于Tundra和Tempest两款运载火箭，前者目标500到1100公斤入低地球轨道，后者5000公斤以上。由Hadfield动力的Taiga亚轨道火箭，意在成为加拿大本土首枚商业液体火箭，但它至今没有飞起来。2025年8到9月的发射窗口里，因天气和点火安全系统误触发等问题多次推迟，期间还出现发射台起火，以及安大略试验场与纽芬兰发射场推进剂质量差异的问题。随后又为了赶国防部的Launch the North主权发射竞赛，奖金总额1.05亿加元，申请1月9日截止，把发射推到了2026年。截至2026年5月底，公司称已具备发射条件，仍在等待窗口，重心已转向2028年的轨道发射和Hadfield-150轨道级发动机。AM易道认为，史上最强这个名头笑笑就好，而他们把3D打印零件剖开看，靠横截面去读流道、碳层和失效位置这个思路值得关注。#金属3D打印 #粉末床熔融 #火箭发动机 #再生冷却 #增材制造

通过与德国弗劳恩霍夫ILT及SWMS合作，NordSpace将利用高速激光沉积与AI路径规划技术，开发大型多材料3D打印火箭发动机并开展热试车，以突破中型火箭量产中的制造与工艺鉴定瓶颈。

加拿大企业NordSpace获政府资助，联合德国科研机构推进大尺寸多材料3D打印火箭发动机研发。项目采用超高速激光材料沉积与AI制造优化技术，旨在提升发动机性能、缩短开发周期并加速中型运载火箭商业化进程。

如图1图2所示，加拿大航天公司NordSpace宣布成功测试高超音速固体火箭发动机壳体时，图中那些闪着金属光泽的圆筒状零件，并不是传统制造产物。没有焊缝，没有拼接痕迹，仿佛是从某个未来实验室里直接长出来的。这些壳体采用的是激光粉末床熔融技术（LPBF）的金属3D打印，在一层薄如发丝的金属粉末上，高能激光按照预设路径扫描，所过之处，粉末瞬间熔化并凝固。然后铺上新的一层粉末，再扫描，再熔化。如此往复，层层叠加，直到一个完整的三维零件从粉末床中生长出来。对于火箭发动机壳体这类大尺寸、高精度零件而言，3D打印可以一体成型。没有焊接，没有组装，一个零件就是一个零件。这正是金属3D打印在航天领域最诱人的地方：设计自由度。传统制造固体火箭发动机壳体，需要铸造、锻造、机加工、焊接等多道工序。每一道工序都意味着成本、时间，以及潜在的失效点。而LPBF可以直接将模型变成实物，内部可以有复杂的冷却通道，壁厚可以渐变，结构可以拓扑优化。这些在传统工艺中要么极其昂贵，要么根本做不到。为什么是壳体？高超音速飞行器对发动机的要求极为苛刻：要承受剧烈的温度变化、要足够轻以减少结构质量、还要能快速迭代以适应不同任务需求。壳体作为发动机的骨架，承担着容纳推进剂、承受燃烧压力、连接其他结构件的多重任务。如果壳体无法快速、高质量地制造出来，整个发动机的开发周期就会被拖慢。LPBF能用的金属材料清单已经相当可观：钛合金、铝合金、镍基高温合金、马氏体时效钢、不锈钢、钴铬合金……NordSpace没有透露具体使用了哪种材料，但从高超音速应用的描述来看，很可能是镍基合金如Inconel 718，这种材料在极端温度下仍能保持优异的机械性能。不过一个对于所有人都很关键的问题是，这些动辄数百万的工业3D打印设备、航空级的金属粉末、严苛的工艺参数……和普通3D打印爱好者有什么关系？有意思的是，3D打印恰恰正在模糊专业与业余的边界。有人用FDM3D打印这种消费级3D打印技术制作混合动力火箭的燃料药柱，在沙漠试飞成功.有创客用消费级FDM打印尝试打印混合火箭发动机，虽然大多数试验都以自毁告终(如图3图4所示)，但基本原理是行得通的。未来我们将分享类似DIY案例。#商业航天 #DIY #3D打印