NASA采用DED技术3D打印全尺寸RS-25发动机，RAMPT项目取得新进展

NASA马歇尔太空飞行中心一直在增材制造领域开拓进取，致力于创造出更坚固、更轻便的火箭部件。该中心于2020年启动了“快速分析与制造推进技术”（RAMPT）项目，专注于开发新型合金及大型部件的增材制造技术，如定向能量沉积（DED）。

RAMPT项目已取得了多项重大里程碑成就，包括使用3D打印的推力室硬件完成了12次热试火测试，并展示了使用复合材料可实现高达40%的重量节省。项目团队已进行了超过500次试射，应用了新型合金及大规模增材制造技术。尤为引人注目的是，项目团队开发出了全尺寸的RS-25发动机模型，有望将成本降低高达70%。

NASA持续更新RAMPT项目的进展，以推动DED技术的发展。通过3D打印的液氧/液氢推力室硬件，在高达每平方英寸1400磅的室压下，马歇尔工程师们成功完成了总时长为330秒的12次热试火测试。此外，项目还推出了复合材料，相比传统的双金属燃烧室，其重量减轻了40%。NASA及其行业合作伙伴正致力于使这项前沿技术能够应用于未来众多NASA及商业太空任务中。

该中心工程师表示：“在NASA悠久的飞行器与硬件设计、测试及集成历史中，我们的核心优势在于应用极其耐用且能适应极端环境的材料，以及创新的制造工艺进行组件设计。我们致力于全面理解每种材料的微观结构和性能，以及它们在组件中的最终用途，然后才将其提供给行业用于飞行应用。”

DED增材制造技术，使得制造复杂且大型的部件成为可能，其中一些部件现已达到10英尺高、8英尺宽。这项技术使工程师们能够以前所未有的精度打印出复杂的设计，作为单件完成，从而显著缩短了制造时间并提高了可靠性。

NASA的公私合作伙伴关系旨在将这些技术进步推广到商业航天领域。例如，NASA经过近40年研发的GRCop42合金，助力Relativity Space公司在2023年成功发射了世界上首枚完全3D打印的火箭。

针对这些高性能合金的首要目标是，在火箭发动机试射环境中验证它们的性能，然后将它们交给商业提供商，以便他们制造硬件、发射运载火箭，并促进繁荣的太空基础设施建设，从而带来真正的科学、社会和经济回报。

RAMPT项目不仅在开发新技术方面取得了显著进展，还改进了仿真工具，以在微观结构层面对材料进行评估。这种方法极大地缩短了设计-失败-修正的周期，实现了快速原型制作和测试。

RAMPT团队因其对深空探索的杰出贡献，荣获了NASA 2024年度发明奖。该项目得到了NASA多个中心、学术合作伙伴及行业承包商的支持，资金来源于NASA空间技术任务局旗下的“变革性发展计划”。