星舰升空解体展现航天创新挑战及3D打印关键影响

北京时间4月20日晚，SpaceX公司在德克萨斯州博卡奇卡的发射场“星际基地”成功发射了大型星际飞船和超重型火箭。在强大的33台“猛禽”发动机交错启动的轰鸣声中，超过1000万磅的推进剂被注入，火箭似乎成功完成了第一次试飞。就在升空后的几秒钟，五个发动机突然发生故障，飞船在旋转中不得不被摧毁。

尽管这次结果令人失望，但SpaceX的创始人马斯克仍然保持乐观态度。他表示，“星舰”已经完成了重要的里程碑，这次的试飞经验将会帮助团队提高火箭的可靠性。他说：“成功来自于我们从中所学到的东西。今天的测试将帮助我们实现‘星舰’的目标——让人类生命成为星际生命。”马斯克的愿景一直是让人类能够探索并殖民火星，“星舰”的使命就是实现这个目标。它能够一次性运送多达一百人进行星际旅行，短期目标是实现月球载人的发射与返回任务，而长远目标则是在火星上建立一个拥有百万人口的城市。“星舰”将成为连接地球和火星的重要交通工具。

“星舰”的一个显著特点是大量使用3D打印部件。自2018年在博卡奇卡开始建造第一批原型以来，SpaceX就在其制造过程中广泛采用增材制造。马斯克多次强调SpaceX在星际飞船设计和生产中运用3D打印技术的重要性。该公司已经成功使用这项技术打印了包括发动机部件在内的多种部件，如燃烧室、喷嘴延伸件以及航天器中的各种支架和配件等。为了加快生产速度和提高设计灵活性，“星舰”上的部件采用了多种先进的3D打印技术生产，包括直接金属激光烧结和电子束熔化等。SpaceX之所以能够快速制作原型并进行迭代设计，以及生产高精度和高性能零件，很大程度上得益于其广泛运用增材制造技术。作为航空航天工业中的先驱者之一，SpaceX一直在利用其增材制造能力制造难以或无法用传统方法制造的零件。例如发动机部件、燃料系统组件、隔热罩、阀门和配件等关键部位都使用了该技术。在此次失败的发射后，虽然未能完成首飞目标，但“星舰”的技术指标确实令人瞩目，有望为航天发射事业带来更多的可能性。而我国在商业航天领域的蓬勃发展也凸显了火箭制造技术的重要性与前景潜力。最近的一些成功案例也证明了国内商业航天业的发展势头迅猛。例如凌空天行“TXI”系列火箭的第9次发射成功以及九州云箭出品的龙云液氧甲烷发动机完成了一系列可靠性热试车考核等等这些进步不仅展现了我国在航天技术上的坚实实力还进一步凸显了金属3D打印在航天领域中的关键作用和价值。虽然起步晚于国外但国内商业航天业正在快速发展并有望在未来引领全球航天技术的发展潮流。在精密制造领域，面对旋转机械零件的高控形难度和局部结构后处理工艺的复杂性，以及燃烧装置对高强度和极端工作条件的严苛要求，我们不得不提及近期星际荣耀的百吨级液氧甲烷火箭发动机“JD-2”所取得的显著进展。该发动机在真实介质下成功完成了半系统联合试验，彰显了其在提高整机工作可靠性方面的卓越表现，特别是其突破性的轻量化设计，这无疑代表了行业的重大进步。

就在不久前，天龙二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功首飞，搭载着“爱太空科学号”卫星顺利进入预定轨道。在这一壮举的背后，是金属增材制造（3D打印）技术的杰出贡献。飞而康科技作为金属增材制造解决方案的领先提供者，承担了该型号火箭部分结构的3D打印任务。

飞而康团队凭借其在打印激光参数调校、热处理工艺稳定、磨粒流处理优化等方面的专业技能，成功突破了金属3D打印工艺的多重难点。他们不仅解决了液发零件狭小流道、异形曲面、复杂结构的加工制造难题，而且通过热等静压（HIP）工艺，消除了零件内部的细微缺陷，显著提升了零件的冶金性能，确保了其在极端工况下的可靠性和寿命。

回首“星舰”的首飞失败，虽然带来了一些挫折，但这也充分说明了航天创新的道路上机遇与风险并存。商业航天的快速发展，不仅极大地推动了3D打印技术的应用，尤其是金属3D打印技术，而且使得这一技术成为了行业瞩目的焦点。在即将来临的TCT亚洲展上，众多国际知名金属增材制造解决方案提供商将齐聚一堂，展示他们的最新成果。

飞而康、铂力特、华曙高科、汉邦科技等国内领先品牌也将参与其中，展示金属3D打印技术在军工航空航天领域的创新应用。若您对此感兴趣，不妨于9月12日至14日，前往国家会展中心4.1馆参观。为避免长时间排队等待，建议您提前完成预约并保存好参观确认函。有关预约的详细信息，请联系潘女士，电话：021 6195 6032。

我们感谢TCT亚洲展提供的投稿内容。文章中所提及的内容仅供参考，若涉及版权问题，请及时与我们取得联系。图片经过授权发布，版权归原作者所有。我们期待您的参与，共同见证金属3D打印技术在军工航空航天领域的蓬勃发展。