3D打印火箭发动机的下一个十年拼什么？量产！
十年前，如果有人说要用3D打印制造整枚火箭发动机，很多人将会质疑。
怀疑的理由也很现实，3D打印的零件强度够吗？可靠性有数据支撑吗？发射时的振动和最大载荷能承受吗？谁来为整枚火箭负责？
十年后，3D打印在航天领域的叙事，早已从对强度存疑，发展到能做大、能可靠量产的阶段。
近日，3D打印技术参考注意到一组让行业内外都很惊讶的数据，航天企业Rocket Lab的3D打印火箭发动机发射量已经超过了800台，2026年底更要突破1000台。
这一数字，结合我国商业航天快速发展的大背景，意味着3D打印或将在航天领域迎来一个量产化的新时代。
Rocket Lab 3D打印制造的发动机（左为卢瑟福发动机）
从1到1000，3D打印发动机的量产之路
卢瑟福发动机是Rocket Lab的起家产品。相信很多人都对Rocket Lab创始人双手将其抱起的画面印象深刻，这台发动机小的有些“不起眼”。
但正是这台“小”发动机创造了行业历史。它是全球首款采用电动泵压式循环和3D打印所有主要部件的火箭发动机。其燃烧室、喷射器、泵和主推进剂阀，均采用增材制造工艺生产。
3D打印技术参考查询到，这家公司已超过800台的发射量，始于2018年的首次轨道发射。
这是一个非常夸张的数字，意味着接下来平均每年超过100台。这个产量在火箭发动机领域是极为罕见的。
更值得关注的是，它的产量在加速。笔者注意到其去年公布的数据是每年生产量超过200台，这意味着后期无论在产量还是效率方面都得到了显著提升，之前的发射量是不足每年100台的。
其创始人彼得·贝克表示，Rocket Lab投资3D打印技术的核心战略在于注重它的量产能力，而非单纯的技术可实现性。
在发动机研发计划中，企业通常急于推出可行的产品，随后不得不耗费大量时间进行重新设计与迭代测试，才能达到预期性能，大规模可靠量产更是无从谈起。
而Rocket Lab的目标是从设计之初就为量产铺路。当年的金属3D打印机最大成型尺寸也就400mm左右，它的发动机设计也只能限制在这个可打印尺寸之内。
结果就是，单台卢瑟福发动机的推力只有大约2吨，直径250mm，结构简单，每枚火箭一级要安装9台才能执行任务，这与我们日常看到的很多75吨和120吨的发动机完全不在一个量级。其瞄准的是小型卫星发射市场，优势在于灵活和快速响应，就像是小型专车。
当发动机“足够简单”时，3D打印快速制造的优势就被充分发挥出来。Rocket Lab利用3D打印技术建立了一条高效、稳定的生产线，能持续大量地生产出质量一致的发动机零部件或整个发动机。
这种以“小推力+多台并联+3D打印量产”的模式，让Rocket Lab在8年左右的时间内执行了83次发射任务（截止到2026年3月5日），2026年的3D打印火箭发动机发射数量将超过1000台。
Rocket Lab表示2025年发射任务100%成功
量产模式复制到可重复使用大推力发动机
作为航天领域第一批使用3D打印技术取得成功的航天公司，Rocket Lab的新目标瞄准的是可重复使用的中子号中型运载火箭，并为其开发了新型的阿基米德发动机。
阿基米德发动机采用了3D打印的涡轮泵壳体、推力室、预燃室组件、阀体和发动机结构部件，质量超过90%。
中子号火箭第一级搭载9台发动机，每台发动机的最低重复使用目标为20次发射。在全功率运行时，每台发动机可产生74吨的推力。火箭二级采用与一级相同的核心组件设计，同样具备可重复使用能力。
3D打印技术参考了解到，这款发动机已在去年成功进行全任务过程试车，涵盖瞬态启动、稳态运行和关机性能验证。
Rocket Lab已经将卢瑟福发动机的量产经验复制到这一新项目上。
贝克表示，“我们所有的生产基础设施都与发动机的研发同步搭建。我们组建了一支经验丰富的团队、搭建了生产线，并完善了测试设施，为阿基米德发动机的长期量产提供全方位保障。”
为满足日益增长的生产需求，Rocket Lab与尼康SLM Solutions公司签署了谅解备忘录，将引入超大型金属增材制造平台。这意味着它将可以制造更大尺寸的发动机部件，实现更多的部件集成及优化，也将进一步提升产能。
该协议既体现了Rocket Lab在增材制造领域的投入规模，也反映了大型激光粉末床熔融技术在航空航天制造流程中日益重要的作用。
3D打印制造800台甚至1000台火箭发动机，这是该技术在航天领域的一个里程碑。如果十年前看到彼得·贝克那句“投资3D打印看中的是它的量产能力而非技术的可实现性”，多少都会觉得是技术幻想；但Rocket Lab确实用十年时间走通了这条路。
下一个十年正在发生的一个事实是，越来越多的金属3D打印设备商已经在承接民营航天火箭发动机的制造任务，而不再局限于头部的一两家企业。这体现出需求量的快速增长，高效量产的能力越来越重要。
注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印
