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3d火箭发射失败,但3d打印技术在航空领域的探索永不停止!!!

发布时间:2023-03-18
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据报道,当地时间3月12日,世界首枚金属3D打印火箭——“人族1号”(Terran 1)火箭发射失败,其制造公司Relativity Space又一次被迫推迟发射计划。

美国太空初创公司“相对论”12日日尝试发射全球首枚3D打印火箭,但最终因为火箭故障而叫停。3月9日的第一轮发射由于推进剂出现了问题,被迫停止。然而,此次发射在等待了三个多小时之后,这个世界上第一枚 3D 打印火箭再一次宣告发射失败,这次是因为天气原因、发动机原因和射程安全问题,在发射时间窗口内未能成功升空,再次被迫推迟。

据介绍,这枚3D打印火箭高33.5米,是目前世界上尝试轨道飞行的最大3D打印物体,包括发动机在内,火箭85%的组成部分由3D打印而成,且大部分零件可以回收。

这枚名为 Terran 1 的3D 打印火箭原定于北京时间3月12日凌晨1点-4点,三个小时窗口内从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队站的16 号发射场进行首次飞行。尽管进行了三次尝试,但在经历了两次临时中止后无法发射火箭,其中一次是发动发动机的中止,另一次有船只侵入了海上安全区。

△火箭发射场地位置及路线

Relativity Space 测试和发射技术项目经理蒂扎尼·凯利 (Tizani Kelly) 在现场发射评论中表示:“我们的团队对发射我们的 Terran 1 寄予厚望,但我们将继续采取谨慎的方法,以便我们最终能够看到这枚火箭达到最大高度。”


Relativity Space 此次尝试发射的 Terran 1,是一枚 110 英尺高(33 米)的火箭,其开发目的是将小型卫星发射到近地轨道。首先,发射由于高层风被迫推迟了一个多小时。然后,第一次发射 Terran 1 的尝试在升空前 70 秒被一艘明显漂移到发射安全范围禁区内的船挫败。

公司随后再次试图发射 Terran 1,但在升空前不到半秒就自动中止了。据发射主管克莱沃克说,火箭的九个 Aeon 1 发动机短暂点火,然后由于“违反发射提交标准”而关闭。公司后来说,火箭级分离自动化的问题导致了中止。


△3D打印火箭的发动机短暂点火,但并没有起飞


本轮时间窗口中第三次尝试发射火箭,在升空前 45 秒发再一次中止。Relativity Space 通过 Twitter 表示,此次中止是由第二阶段的燃料压力问题引起的,问题为每平方英寸 1 磅 (PSI) 太低。
就这样,3月12日的第二轮发射,尝试了三次均未能成功发射,Relativity Space 被迫再次推迟发射计划。

Relativity Space 的 Terran 1 火箭是更大的、完全可重复使用的运载火箭 Terran R的原型,是第一个主要通过 3D打印制造制造的助推器。大约 85% 的火箭是在这家总部位于加利福尼亚州的长滩工厂进行 3D 打印的,只有橡胶垫圈、计算机芯片和阀门等组件是其非 3D 打印部件。

△Relativity Space 的 Terran 1 火箭和Terran R火箭


Terran 1 使用液态甲烷和液态氧(或甲氧烷)作为燃料,使其成为美国第一款以这种混合燃料进入轨道的轨道火箭,目标是将高达 2,700 磅(1,250 千克)的有效载荷运载至近地轨道每次飞行 1200 万美元。如果 Terran 1 成功,Relativity Space 将使用其 3D 打印技术建造更大的 Terran R,预计它能够将高达 44,000 磅(22,000 千克)的有效载荷送入轨道。

△使用液态甲烷和液态氧的3D打印火箭发动机


Relativity Space 首席执行官兼联合创始人蒂姆·埃利斯 (Tim Ellis) 曾表示,如果 Terran 1 成功离开发射台并度过飞行过程中的最大动态压力阶段,他会很高兴。他反复强调,主要目标是证明 Relativity Space 的 3D 打印工艺能够快速且经济地制造火箭。

△3D打印火箭金属部件


埃利斯在推特上写道:“这次发布不会影响我们的长期成功,这次发布将为我们提供有用的数据和见解,让我们为下一次发射做好更充分的准备,并且是开发直接适用于 Terran R 的技术的绝佳学习平台,让我们充满信心,我们在成为下一个伟大的发射公司的竞争中处于领先地位。”


结语:

航天因其特殊性,往往需要一个国家举全国之力实现。而这个“举全国之力”是有门槛的,实力不足,人才缺乏都会成为制约,这也是当前只有几个国家成为“航天俱乐部”的成员的原因。

从火箭的设计到材料选择,再到火箭成型后的调试、测试,都是要将技术风险与安全问题消除到最低。而3D打印过程中出现的任何瑕疵都有可能出现致命的安全事故。“相对论”公司打造的这枚火箭,高度达到33米,全身85%左右的部件都是3D打印技术实现的。可以说是全球当前最大的3D打印物体。正是因为需要参考的因素太多,仅仅凭借3D打印技术是难以实现的,致使目前航天领域还没有被3D打印技术大幅占领。 

而这家公司他们以3d打印技术打造火箭吸引了全球的目光,据了解他们不仅以火箭回收技术独步全球,更重要的是将火箭发射成本大幅降低,让未来全民星际之行看到了希望。虽然此次失败了,但是人类在探索太空的脚步永远不会停止,3d打印在航空领域的实践也永远不会止步!