北京时间4月20日晚，SpaceX第一艘完全集成的Starship（又称星际飞船、星舰）首次发射，升空后一级就要多台发动机工作不正常，升空2分30秒后火箭姿态失稳并开始旋转，最终解体爆炸。

在通往成功的道路上总是要经历无数次失败，其可重复使用的猎鹰火箭就是最好的例子，而后者也是当前最成功的商业发射火箭。在升空前夕，马斯克便有降低预期的表示，“成功不是我们应该期待的”，在星舰后爆炸后其表示，“成功来自于我们学到的东西，今天的测试将帮助我们提高星际飞船的可靠性”。

Starship由第一级的超重型火箭助推器和第二级的航天器组成，两级火箭都设计为可重复使用，可在发射塔上进行受控着陆并在数小时内重新飞行。星舰全箭直径9米，高约120米，起飞总推力达到7590吨，是当前人类建造的最大规模的火箭，其旨在将宇航员和货物运送到地球轨道、月球、火星甚至更远的太空。Starship两级结构均由猛禽发动机提供动力，其中高达69米的巨大一级助推器装有33台，二级航天器部分装有6台。

当前人类建造的最大规模的火箭

与之前的许多其他运载火箭一样，Starship拥有大量3D打印部件。自从2018年底开始建造第一批原型以来，马斯克曾多次谈到SpaceX在星舰的设计和生产中使用3D打印技术。最早的例子之一是2017年9月在澳大利亚举行的国际宇航大会上的一次演讲中，当时他强调了使用3D打印制作星舰的重要性，并表示“我们确实在对大量投资3D打印，这可能会成为我们制造火箭结构的主要方式。”

马斯克表示，SpaceX的目标是将3D打印技术用于星舰尽可能多的部件，包括发动机和机身，并已经打印了广泛的部件，如燃烧室和喷嘴延伸件，以及整个航天器中的各种支架、配件和其他元件。该公司还投入巨资开发新的3D打印技术和材料，旨在进一步提高其制造过程的速度、质量和性能。

高达69米的巨大一级助推器装有33台猛禽发动机

为加快生产速度和提高设计灵活性，Starship上的3D打印部件使用了多种3D打印技术生产，包括粉末床激光熔融和和电子束熔融。总的来说，3D打印一直是SpaceX能够快速制作原型和迭代星舰设计以及生产高精度和高性能零件的关键因素。

作为在航空航天工业中使用增材制造技术的先驱，SpaceX一直在广泛利用该技术为其火箭和航天器制造零件，尤其是那些使用传统方法难以或不可能制造的零件。该公司3D打印应用相关的信息透露很少，据外媒介绍，SpaceX使用粉末床激光熔融工艺3D打印制造复杂的发动机部件，如为星际飞船和超重型助推器提供动力的猛禽发动机的喷油器板。此前，Merlin发动机（设计用于为猎鹰 1 号、猎鹰 9 号和猎鹰重型运载火箭提供动力）也需要3D打印部件，尤其是推力室、喷嘴和喷油器。

SpaceX 3D打印的部分组件如下：

发动机部件：龙飞船自燃推进剂发动机使用通过EBM工艺制造了钛合金发动机舱，使用SLM工艺制造了猛禽发动机的涡轮泵外壳。

燃料系统组件：3D 打印了为火箭发动机提供燃料的系统组件，如燃料歧管。

隔热罩：为将宇航员运送到国际空间站，SpaceX建造了带有3D打印隔热罩的Crew Dragon航天器，旨在重返地球大气层时保护太空舱及其乘员。

阀门和配件：用于火箭和航天器的3D打印阀门和配件，用于控制推进剂流量和其他流体。

有效载荷整流罩：3D打印了用于在发射期间保护卫星和其他有效载荷的整流罩组件。

栅格舵：猎鹰火箭一级的栅格舵也采用3D打印制造，它是一种火箭飞行姿态控制装置。

在过去的几十年里，SpaceX与几个3D打印品牌合作为其火箭制造零件，最著名的是EOS、Concept Laser（GE 公司）、Velo3D、SLM Solutions、Stratasys和3D Systems。

SpaceX与Velo3D建立了紧密的关系，后者表示，SpaceX选择其Sapphire系统是因为它能够生产质量和性能始终如一的部件，即使是复杂的几何形状和具有挑战性的材料。虽然具体的合作细节并未公开披露，但该公司在本次星舰发射之后即向SpaceX表达祝贺，并表示“对于新的太空行业和全人类来说，这是一个巨大的里程碑，我们很荣幸能与像SpaceX这样的创新型客户合作，他们正在突破各自行业的可能性极限”！

注：本文内容由3D打印技术参考整理编辑，转载请点击转载须知。

欢迎转发

主编微信：2396747576; 硕博千人交流Q群：248112776；网址：www.amreference.com

延伸阅读：

1.SLM-在传统加工零件上高精度3D打印，为整体制造降本增效

2.重磅分享（二）：航空航天增材制造产线建设面临的挑战与要求

3.电弧增材制造获评中国航天科技集团2022年度十大技术突破

4.人族火箭发射升空，即是3D打印技术大规模应用的重要里程碑