1、Aerojet成功點火測試3萬磅推力3D打印火箭發(fā)動機Bantam

又是Aerojet — 5月注寥，該公司成功點火測試了其采用3D打印技術(shù)制造的液體燃料火箭發(fā)動機Bantam疮炼。這款發(fā)動機推力超過3萬磅，是該公司在3年前測試的小號Bantam發(fā)動機的6倍重虑，十分適合小型運載火箭以及低成本的高端市場使用践付，Bantam從最初設計到最終測試完成只用了短短7個月。其結(jié)構(gòu)十分精簡缺厉，僅由噴射器組件永高，燃燒室，以及喉部和噴嘴3大部分焊接而成提针。相比之下命爬，普通的3萬磅推力級火箭零部件數(shù)量通常都會超過100。此外辐脖，其制造成本也大大低于普通的火箭饲宛，而這些全部都要歸功于3D打印技術(shù)。2嗜价、麻省理工（MIT）用尼龍3D打印的火箭發(fā)動機成功通過點火測試

4月艇抠，MIT一支學生團隊成功對他們3D打印的一個火箭發(fā)動機殼體進行了點火測試。整個過程中久锥，發(fā)動機表現(xiàn)良好家淤，不但噴射出了超音速尾焰（意味著產(chǎn)生了足夠大的推力），而且打印的殼體只有幾毫米受損瑟由。然而令人震驚的是总恐，發(fā)動機殼體采用的材料竟不是金屬，而是最常見的一種塑料 — 尼龍馍晴！這無疑打破了我們對于火箭的常識性認知才褂。不過據(jù)這支MIT團隊透露，他們采用尼龍并不是因為沒有其它選擇都泥，而是因為經(jīng)費方面有限制详贿。但最終，這卻幫助他們?nèi)〉昧烁恿钊伺d奮的成就岗蚪，證明了原來用尼龍（塑料）造出的火箭發(fā)動機也是可以使用的权惊。值得一提的是，這臺發(fā)動機是使用當今最強之一碳纖維3D打印機制造商Markforged的第二代機型Mark Two打印的汰材，而這或許正是它能通過點火測試的最重要原因抹播。3榴栏、美國Aerojet公司成功測試最大3D打印火箭發(fā)動機部件，組件數(shù)量減少10倍

5月痒拧，Aerojet公司在俄亥俄州代頓市附近的懷特-帕特森空軍基地完成了對其RL10火箭發(fā)動機的點火測試泌绩。這款發(fā)動機的推力室部件是通過激光燒結(jié)（LS）技術(shù)用銅合金3D打印的，帶來了許多好處宵蕉，主要包括：①降低了成本（具體數(shù)字未公布）②大幅縮短了時間 — 原先采用傳統(tǒng)技術(shù)需要數(shù)月酝静，現(xiàn)在只需不到1個月③大大簡化了部件的組成，將組件數(shù)量從原先的近20個減少到了只有2個值得一提的是羡玛，除了RL10别智，Aerojet正在或已經(jīng)用3D打印技術(shù)開發(fā)的航天應用還有許多，比如RS-25火箭發(fā)動機（將用于未來的航天發(fā)射系統(tǒng)）稼稿，AR-1火箭發(fā)動機（美國砸8億美元研制薄榛，目的是取代俄制RD-180火箭發(fā)動機），以及CubeSat衛(wèi)星的推進系統(tǒng)（NASA委托）让歼。4敞恋、華曙高科3D打印渦噴發(fā)動機轉(zhuǎn)子件，通過10萬轉(zhuǎn)/次臺架實驗

2017年初谋右，中國3D打印龍頭企業(yè)之一的湖南華曙高科在國內(nèi)成功實現(xiàn)了3D打印技術(shù)在發(fā)動機靜子硬猫、轉(zhuǎn)子類零件上的直接應用性驗證，有望突破航空渦噴發(fā)動機的制造技術(shù)瓶頸倚评。在臺架試驗測試環(huán)節(jié)浦徊，用傳統(tǒng)工藝制造的渦噴發(fā)動機轉(zhuǎn)子件在低于10萬轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下破裂，而華曙高科3D打印渦噴發(fā)動機零件卻經(jīng)受住了考驗洲猿！

華曙高科以新型發(fā)動機渦輪泵研制為背景获隆，針對核心零件開展3D打印技術(shù)應用研究。其3D打印的靜子件與轉(zhuǎn)子件突破了盤軸葉片一體化主動冷卻結(jié)構(gòu)設計村会、轉(zhuǎn)子類零件激光選區(qū)熔化成型的控形涌遏、控性等關(guān)鍵技術(shù)，解放了傳統(tǒng)工藝對結(jié)構(gòu)設計的束縛泌拐，實現(xiàn)了復雜狹長內(nèi)通道轉(zhuǎn)子類結(jié)構(gòu)設計制造基差，使同類結(jié)構(gòu)零件的換熱冷卻效果提升了90%。

同時威球，在大于104 ℃/s冷卻速度下獲得了納米級Si顆粒宅蜒，大大提升了工件的力學性能，屈服強度提高近1倍蜓浦，拉伸強度提高近50%捍农。其3D打印的鎳基合金轉(zhuǎn)子件性能與鍛造標準相當。

本次試驗的成功為發(fā)動機關(guān)鍵零部件的整體設計優(yōu)化提供了充分的技術(shù)論證绳拧，實現(xiàn)了高性能關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的快速制造壹店，顯著提升了航空發(fā)動機的整體機械性能猜丹。目前，華曙高科正在改裝更高轉(zhuǎn)速的試驗平臺硅卢，下一步將對航空發(fā)動機進行整體設計優(yōu)化射窒，在保證使用性能的前提性大幅減少零件數(shù)量和拼接工序，提高發(fā)動機的整體使用壽命将塑。

5脉顿、Rocket Lab公司成功發(fā)射全球首枚搭載3D打印發(fā)動機的電池動力火箭Electron

5月底，Rocket Lab公司在新西蘭成功發(fā)射了其首枚（也是全球首枚）電池動力火箭Electron抬旺。雖然遺憾的是弊予，火箭最終沒能進入預定軌道祥楣，但這依然令新西蘭成為了世界第11個成功將火箭送入太空的國家开财。

Electron個頭不大（直徑1米，高不到20米）误褪，但卻搭載了推力高達5000磅的Rutherford發(fā)動機（上圖责鳍，所有主要部件均為3D打印，采用的技術(shù)是電子束熔融）兽间，而且大量采用了碳復合材料历葛，比一輛寶馬Mini Cooper還要輕，所以發(fā)射能力很強寇羔，能將330磅的衛(wèi)星送到距地表數(shù)百公里的軌道宾哼。另外，它的發(fā)射周期很短甫页，發(fā)射成本也很低压荠，每次“僅為”500萬美元左右，遠低于當前平均值

▲Rutherford發(fā)動機的一裸朱、二級推進器

▲Rutherford發(fā)動機的結(jié)構(gòu)圖

因此韩宦，Electron有望實現(xiàn)每年高達100次的衛(wèi)星發(fā)射，從而徹底改變當前全球的衛(wèi)星發(fā)射市場龟付，加速推動人類航天事業(yè)發(fā)展计胶，而這正是它從幾年前誕生以來就一直獲得資本青睞的原因。事實上在2個月之前凛茬，該公司就在D輪融資中再次拿到了7500萬美金的巨款陕射。借此，他們迄今為止拿到了投資就達到了1.48億美元掠恢，同時市值也超過了10億美元棺克！6、賽峰的3D打印金屬渦輪噴嘴獲歐洲航空安全認證吼砂，重量減輕35%

6月逆航，知名法國航空與國防企業(yè)賽峰（Safran）的3D打印金屬渦輪噴嘴獲得了歐洲航空安全局（EASA）的飛行認證鼎文，而該噴嘴是Leonardo AW189型直升機輔助動力單元（APU）的核心部件之一。這就意味著Safran此后將可以把這種噴嘴用于其它型號的渦輪因俐，同時也再次證明了3D打印的確是一種制造高應力部件的可靠技術(shù)拇惋。下面來詳細了解下這個3D打印的噴嘴 — 它是eAPU60型渦輪的中央組件，通過選擇性激光熔融（SLM）技術(shù)打印鎳合金制成抹剩，在-75.5℃到45℃環(huán)境下均可正常使用撑帖，驅(qū)動起動器發(fā)電機和發(fā)電機組合。采用3D打印技術(shù)讓它的組件數(shù)量從原先的8個減少到了現(xiàn)在的4個澳眷，同時重量減輕了35%胡嘿，令eAPU60獲得了同類渦輪中最好的推重比，可謂一舉多得钳踊。

Safran透露衷敌，接下來他們會繼續(xù)驗證這種3D打印噴嘴在其它型號渦輪上的使用情況，一旦成功拓瞪，便可能在2017年后期將其正式安裝到達索系統(tǒng)（Dassault Systèmes移履，法國飛機制造商，亦是世界主要軍用飛機制造商之一）的Falcon FX（上圖）和龐巴迪（Bombardier救咙，總部位于加拿大的國際性交通運輸設備制造商）的環(huán)球7000（下圖）兩款小型噴氣客機上权扭。此外，他們還有可能將這個部件整合到自己將于2019或2020年推出的混合APU引擎中馅酪。

7某澡、Ariane集團的Ariane 6火箭發(fā)動機的噴嘴頭組件數(shù)量從248驟減至1

Ariane 6是歐洲航天局（ESA）委托空客與賽峰合資成立的Ariane集團研制的新一代運載火箭，設計目的是以更具競爭力的低成本幫助歐洲進行空間探索乳侮，最大亮點在于噴嘴頭是用鎳基合金（IN718份览，耐高溫耐腐蝕）3D打印的，組件數(shù)量由原先的248個減少到了僅僅1個楔撩！這不僅增強了該組件性能臂葫，而且極大縮短了其制造時間，也降低了其成本焙番。

據(jù)悉豆蚀，這個噴嘴頭是用德國EOS的3D打印機制造的，上面有多達122個噴油嘴缔御、還集成了基板和前面板抬闷。除了實現(xiàn)一體化，其重量也減輕了25%耕突，進而降低了成本笤成。8、莫納什大學僅用4個月完成3D打印和測試Project X火箭發(fā)動機

9月眷茁，來自澳大利亞莫納什大學的工程師團隊成功測試了他們的3D打印火箭發(fā)動機Project X炕泳。 這款發(fā)動機從設計到3D打印纵诞、再到組裝和最終測試僅僅用了4個月時間。它基于aerospike設計培遵，采用了反轉(zhuǎn)傳統(tǒng)火箭發(fā)動機的新結(jié)構(gòu)浙芙。9、美國聯(lián)邦航空管理局發(fā)布戰(zhàn)略路線圖籽腕，助力3D打印航空應用發(fā)展

10月嗡呼，美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）首次披露了“增材制造（3D打印）戰(zhàn)略路線圖”草案皇耗，建議企業(yè)圍繞現(xiàn)有的不同3D打印技術(shù)進行充分實踐南窗。這份路線圖提供了一些關(guān)鍵的法律規(guī)范信息，涉及3D打印產(chǎn)品與工藝的認證碘云，3D打印設備與零部件的維護谨跌，3D打印的研究與發(fā)展，以及3D打印的教育培訓等多個方面孝生，可以說相當有價值全头。

▲GE的新型航空發(fā)動機T901-GE-900肛巫，含多個3D打印金屬零部件据将，已完成原型測試

迄今為止，F(xiàn)AA已經(jīng)認證了許多3D打印的金屬航空部件衅惠，其中比較搶眼的有通用電氣（GE）的LEAP發(fā)動機3D打印噴油嘴婉孙，美國阿克倫大學與航空維修&工程服務公司（AMES）合作開發(fā)的3D打印維修系統(tǒng)等。而且哗饭，這樣的認證數(shù)量正在快速增加抓许。由此可見在航空領域，3D打印技術(shù)正在以不可阻擋之勢成長琉阱，而這正是FAA制定路線圖的原因毛底。好消息是，F(xiàn)AA的華盛頓總部正在審核這份3D打印航空戰(zhàn)略路線圖蹭劈。所以相信很快疗绣，它就能與大家見面了，而這無疑有利于促進3D打印技術(shù)在航空領域的應用發(fā)展铺韧。對此多矮，南極熊會保持關(guān)注，一旦得到路線圖便會立即提供給大家哈打，敬請期待塔逃！10、通用電氣（GE）兩款新型3D打印發(fā)動機完成首測：更輕更強料仗，油耗降低35%

10月湾盗，美國通用電氣（GE）的子公司通用航空（GE Aviation）近日與美國陸軍合作成功測試了他們研制的全球首臺“未來經(jīng)濟型渦輪發(fā)動機（FATE伏蚊，上圖）”。這款發(fā)動機是為某些要求極其苛刻的應用設計的格粪，安裝了3D打印的渦輪機丙挽。與當前的主流發(fā)動機相比，F(xiàn)ATE在許多方面都更加優(yōu)秀匀借，比如耐熱性和載荷都更好颜阐，壽命延長了20％，燃油消耗降低了35％裤泄，生產(chǎn)和維護成本降低了45%攘霞，功率重量提高80％。對于這些几崔，除了設計本身的改良虽捺，3D打印技術(shù)同樣功不可沒。另外影塑，這款發(fā)動機還整合了先進的控制技術(shù)蝎蚣、算法和傳感器套件，可有效提升飛機的性能徘繁。

同時淹误，GE航空也成功完成了對另一款渦輪軸發(fā)動機T901-GE-900原型機（上圖）的測試，旨在支持陸軍的“改進渦輪發(fā)動機項目（ITEP）嘹券。這款發(fā)動機采用了耐高溫材料湘发，同時與FATE一樣使用了3D打印的部件。這些部件比用傳統(tǒng)技術(shù)制造的更輕更耐用犀村，同時造型也更復雜宰僧。因此，T901-GE-900的重量減輕了許多观挎，燃油效率當然也就隨之提高了不少琴儿，而這就足以滿足甚至超過軍方對性能的要求。最終嘁捷，對T901-GE-900原型機的測試持續(xù)了6個月的時間造成。而它表現(xiàn)出的性能遠遠超過了ITEP項目的要求。所以GE航空表示普气，將繼續(xù)在他們位于馬瑟諸塞和俄亥俄的工廠測試余下的壓縮機谜疤、燃燒器和渦輪機部件。11现诀、中航商用航空發(fā)動機有限責任公司用3D打印技術(shù)成功研制國產(chǎn)大型客機噴氣發(fā)動機CJ-1000A

12月夷磕，工信部官網(wǎng)宣布：國產(chǎn)大型客機噴氣發(fā)動機CJ-1000A研制項目通過概念設計評審。這款發(fā)動機是中航商用航空發(fā)動機有限責任公司（以下簡稱商發(fā)公司）研制的一款大涵道比渦扇發(fā)動機，中文名為“長江”坐桩，將于2022年正式裝機國產(chǎn)大飛機C919尺棋，在研制中大量采用了3D打印技術(shù)。

2014年12月25日爬蜜，商發(fā)公司引進了其首臺3D打印設備 — 德國EOS的M280型選區(qū)激光熔融3D打印機嗽绑。第二天隨即用它打印出了首個調(diào)試用樣件 — 發(fā)動機燃燒室噴嘴組件中的主渦流器。此部件的復雜性在于壁面含有很多Φ1.4mm的斜孔披痕，并有鏤空型結(jié)構(gòu)萤野，使用傳統(tǒng)的精鑄工藝制造需要大量的工裝模具，生產(chǎn)周期超過一個月诞只，但借助3D打印技術(shù)僅需16小時杜诲。12、NASA測試火箭發(fā)動機：裝迄今最大3D打印金屬部件包惹，焊接點減少78%

12月茵软，骨灰級3D打印玩家美國宇航局（NASA）近日成功完成了今年對RS-25火箭發(fā)動機的最后一次點火測試。這款發(fā)動機是NASA為其太空發(fā)射系統(tǒng)項目（SLS箫乳，計劃于2022-2023年完成發(fā)射）準備的枷瀑，由Aerojet Rocketdyne公司研制，大量采用了3D打印部件浊丑，截至目前已經(jīng)完成了16個臺常枢。在這次測試中，NASA又為其安裝了一個新的3D打印部件 — Pogo蓄能器振诬。而它不負眾望蹭睡，經(jīng)受住了長達400秒的超高溫考驗。

據(jù)悉赶么，這個Pogo蓄能器是Aerojet迄今為止3D打印的最大火箭發(fā)動機部件，作用是減弱燃料燃燒引起的振動脊串，因為這些振動可能會損壞火箭的外殼辫呻。它是采用選擇性激光熔融技術(shù)（SLM）3D打印的，與采用傳統(tǒng)工藝制造的相比焊接點減少了78％琼锋。

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