总部位于美国的航天系统公司火箭实验室(Rocket Lab)已在加州长滩工厂完成第1000台卢瑟福(Rutherford)发动机的生产,这一里程碑标志着增材制造作为轨道航天领域可行的工业流程已趋于成熟。卢瑟福发动机是全球首款采用3D打印、电动泵输送的轨道火箭发动机,其产量现已跻身全球制造数量最多的火箭发动机之列。
“第1000台卢瑟福发动机已从生产线上下线。这款全球首款3D打印、电池驱动的火箭发动机,如今已成为地球上制造数量最多的火箭发动机之一。”该公司在领英(LinkedIn)上表示。

火箭实验室团队。图片来源:火箭实验室。
从设计之初就与众不同的发动机
卢瑟福发动机的研发可追溯至2013年,该发动机于2018年1月作为电子号(Electron)小型运载火箭的推进系统首次进入轨道。其设计在多个关键方面与传统发动机有所不同。电子号火箭的一级采用九台海平面版发动机,每台推力为24千牛;二级则采用一台真空优化版发动机。该发动机仅重35公斤,用锂聚合物电池驱动的电动马达替代了传统火箭推进系统中的燃气涡轮组件——增材制造使这一架构在结构和经济性上均成为可能。
从燃烧室、喷射器到泵和推进剂阀门,每一个主要部件都采用增材制造技术生产。整套部件可在一天内打印完成,这与传统铸造和机加工所需的时间形成鲜明对比。生产在火箭实验室的长滩工厂进行,工厂内配备了来自EOS、尼康SLM Solutions(Nikon SLM Solutions)和雷尼绍(Renishaw)的金属打印系统,并由卡彭特科技(Carpenter Technology)供应金属粉末。自项目最初阶段以来,产量已大幅提升,当时团队每月大约生产一台发动机。目前的年产量目标约为200台。截至2025年底,该发动机已累计飞行超过70次电子号任务,在第1000台发动机下线之前,已有逾800台发动机成功进入太空。

火箭实验室的电子号火箭。图片来源:火箭实验室。
全球推进3D打印竞赛
火箭实验室的这一里程碑正值航天推进领域的增材制造从概念验证转向全球生产竞赛之际。LEAP 71与HBD最近生产了一台200千牛的3D打印气动塞式火箭发动机,命名为XRA-2E5,该发动机以INCONEL 718合金一体成型,连续打印时长289小时,并在上海举办的2026年TCT亚洲展上展出,展示了此前被认为不切实际的大尺寸金属增材制造在航天推进领域的应用。
新进入者正将同样的逻辑扩展到专用设施中。韩国发射公司INNOSPACE于2025年成立了内部3D打印部门,专门负责火箭发动机核心部件的内部生产,成为韩国首家获得航空航天级金属增材制造系统ISO/ASTM 52941-20认证的公司——这与火箭实验室多年前在其长滩工厂开创的垂直整合战略如出一辙。
将火箭实验室与其他公司区分开来的并非技术本身,而是其业绩记录:1000台发动机、70多次轨道任务,以及近十年来持续稳步提升的生产速率。
来源:中国3D打印网

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