AI+3D打印在火箭发动机领域的应用,经历了“样件展示—首次试车—推力升级”的快速迭代,短短两年内完成了从技术概念到工程可行的核心跨越,每一步突破都刷新了行业对研发效率的认知。 1. 2022年:行业首秀,AI设计3D打印发动机样件引发轰动 2022年,全球增材制造巨头EOS突然公布两项重磅成果——两款通过“计算机算法+AI+3D打印”联合打造的气动塞式(Aerospike)火箭发动机样件。尽管仅为展示样件,未进入试车阶段,但这是航空航天领域与3D打印行业首次出现由AI自主创建的火箭发动机结构,一经发布便引发行业轰动。 该款发动机极具技术突破性: 高度80厘米,集成了大长径比薄壁、蜂窝点阵及再生冷却流道等复杂结构,这些结构远超传统设计与制造能力范畴。为实现可靠成型,EOS分别采用M400-4和AMCM M4K两款高端3D打印设备,完成了IN718高温合金与铜合金版本的打印。EOS及合作方当时明确表示,将这种设计复杂性与规模化可靠打印能力相结合,将为航天动力领域开辟全新创新路径。 2. 2024年底:首次试车,3周完成人类工程师数年工作量 AI+3D打印火箭发动机的真正突破,来自LEAP 71团队的工程实践。2024年底,该团队率先将AI设计+3D打印制造的气动塞式火箭发动机搬上试车台,完成热试车验证——这一过程仅耗时3周,而传统模式下人类工程师完成同类研发需数年时间,研发效率提升超百倍。 此次试车的发动机以液氧煤油为燃料,推力达5000N,核心依托LEAP 71自主研发的Noyron大型计算工程模型完成设计,再通过3D打印实现制造。这一成果不仅验证了AI设计的合理性,更证明了“AI设计+3D打印”全流程的工程可行性,为后续更高推力机型的研发奠定基础。 3. 2025年底:推力升级,20kN液氧甲烷机型完成热点火 2025年底,LEAP 71团队再次取得关键进展,成功设计并制造出推力20kN的气动塞式液氧甲烷火箭发动机,并顺利完成热点火测试。从5000N到20kN,推力实现4倍提升,且燃料类型拓展至更契合商业航天趋势的液氧甲烷,标志着AI+3D打印技术在火箭发动机领域的应用正在向“更高性能、更贴近量产”方向推进。 值得注意的是,这款20kN推力发动机的研发周期同样仅用3周。LEAP 71也凭借这一系列成果,成为全球范围内“AI+3D打印开发火箭发动机”的标杆品牌,而其聚焦的气动塞式发动机,本身就被誉为航天领域的新一代引擎,具有效率高、适应范围广等核心优势。 AI+3D打印之所以能实现研发效率的爆发式提升,核心在于两者构建了“设计-制造”一体化协同逻辑,打破了传统研发中“先设计、后制造”的割裂模式,从源头减少迭代成本、提升成功率。