3D打印技術正逐漸興(xing) 起，不僅(jin) 可以打印日常器械，也可以打印出各種DIY部件，甚至是各種武器。目前美國宇航局的研究人員已經開發出3D打印的火箭發動機部件，目前涉及該火箭動力係統的3D打印技術還不得而知，其被列為(wei) 機密內(nei) 容。科學家認為(wei) 未來3D打印技術將被應用到大量領域，尤其是航空航天方麵的設計和製造都離不開3D打印技術，美國宇航局已經證實3D打印技術可以應用於(yu) 火箭發動機，製造出高性能的機器零件。

　　3D打印的火箭發動機噴嘴點火成功NASA工程師將3D打印技術推進到極限。

　　上圖工程師用3D打印火箭噴嘴完成了點火燃燒測試。一些參數的特定設計，旨在提高火箭發動機性能。噴嘴混合了液態氧和氣態氫，燃燒溫度超過6000華氏度(約3316攝氏度)，產(chan) 生了超過2萬(wan) 磅的推擲力。

　　近日，美國國家航空航天局(NASA)成功測試了兩(liang) 個(ge) 迄今設計最複雜的、3D打印製造的火箭發動機噴嘴。兩(liang) 個(ge) 噴嘴分別進行了5秒鍾點火試飛，產(chan) 生了2萬(wan) 磅的推力。設計的氫氧旋混幾何流型使燃燒產(chan) 生的推力達到每英寸1400磅，溫度達到6000華氏度。測試地點在亞(ya) 拉巴馬州的馬歇爾空間飛行中心。

　　通過這次設計，NASA工程師推進了3D打印技術的極限。他們(men) 先把設計方案輸入3D打印計算機，然後由打印機一層層地打出每個(ge) 部分，通過激光把金屬粉末融合在一起，這一過程叫做選擇性激光熔融。

　　3D打印也叫加法製造。設計者可以用40個(ge) 噴頭打印一個(ge) 整體(ti) 部件，而不用分別製造。他們(men) 打印的部件在尺寸上類似小火箭發動機噴嘴，而設計上卻類似推進大型發動機如RS-25發動機的噴嘴。RS-25發動機是用來推進NASA空間發射係統(SLS)火箭的，是舉(ju) 重型探測類火箭，將把人類帶到火星上。

　　“我們(men) 不隻是想測試一個(ge) 噴嘴，還想證明3D打印能給火箭設計帶來變革，提高係統性能。”馬歇爾工程指揮部主管克裏斯·辛格說，“在測試中，這些部件表現得出乎意料的好。”如果用傳(chuan) 統製造方法，要造163個(ge) 單獨零件然後再組裝起來，但3D打印隻需兩(liang) 個(ge) 零件，不僅(jin) 節約了時間金錢，而且造出的部件能提高火箭發動機性能，減少失敗可能性。

　　兩(liang) 個(ge) 火箭噴嘴分別由兩(liang) 家公司打印。“我們(men) 的目標之一是與(yu) 多家公司合作，為(wei) 這種新的製造工藝製定標準。”馬歇爾推進工程師詹森·特賓說，“我們(men) 與(yu) 行業(ye) 合作，學習(xi) 怎樣在航空硬件製造的每個(ge) 階段——從(cong) 設計到空間操作，利用這種加法製造的優(you) 勢。我們(men) 正在把學到關(guan) 於(yu) 火箭發動機部件製造的一切，應用到空間發射係統及其他航空硬件上。”

　　由於(yu) 加法製造設計獨特，不僅(jin) 能幫設計師製造和測試火箭噴嘴，還能使測試更快更智能。馬歇爾中心擁有室內(nei) 加法製造能力，“這讓我們(men) 能看到測試數據，根據數據來修正部件或測試標準，迅速改變生產(chan) 再返回來測試。”負責本次測試的推進工程師尼古拉斯·凱斯說，“這會(hui) 加速整個(ge) 設計、開發與(yu) 測試過程，讓我們(men) 能以更少的風險和成本努力改革設計。”

　　本著降低未來發動機的製造複雜性、節約時間、減少製造組裝成本的目的，工程師們(men) 不斷測試越來越複雜的噴嘴、火箭噴管及其他零件。對於(yu) 改進火箭設計、完成深空任務來說，加法製造是一種關(guan) 鍵技術。

　　3D打印技術不僅(jin) 僅(jin) 是幫助工程師能夠對具有獨特設計的火箭發動機噴嘴進行製造和測試，而且是實現對火箭發動機噴嘴更快、更智能的測試。采用馬歇爾飛行中心的現場3D打印能力可以快速的設計、生產(chan) 小型的3D打印零件，之後推進劑和材料實驗室能夠協同工作可以對測試台或火箭發動機零件進行快速修改，這樣大大加快了整個(ge) 設計、開發和測試過程所用時間，並降低創新設計的風險與(yu) 成本。