火箭發動機的案例
3D打印固體火箭發動機X-Bow
3D打印助力火箭發動機
除了X-Bow，還有許多公司利用3D打印技術在火箭發動機領域做出了貢獻，它們是：
1、中國深藍航天
2、SpaceX
3、中國航天六院增材制造火箭發動機推力室隔板加強肋
4、NASA 3D打印銅合金燃燒室高強耐氫合金噴管
5、印度SkyrootAerospace公司全3D打印低溫火箭發動機
6、德國航天中心3D打印火箭噴油器
7、Bezos 3D打印 BE-4火箭發動機
8、歐洲航天局3D打印火箭發動機燃燒室
9、英國航空航天公司3D打印機快速成型火箭發動機
10、澳大利亞SPEE3D低成本金屬 3D 打印火箭發動機
11、Rocket Lab
12、Relativity Space
展開 全球13款金屬3D打印的火箭發動機
△3D打印的Relativity Space Aeon發動機點火
「打印機」本身，是Relativity Space自己開發的Stargate3D打印機。
不難看出，全球各地火箭發動機制造商在太空競賽中面臨著激烈的競爭，我國3D打印火箭發動機同樣有著出色表現，這也表明3D打印在火箭發動機制造方面有著極大的應用潛力。星辰大海是征途，坎坷艱辛唯不悔，我們也相信中國航天未來可以在火箭發動機制造領域站穩腳跟、發光出彩。
烏克蘭一定是窮瘋了，把火箭發動機售給朝鮮？
RD-250液體火箭發動機是蘇聯R-36/SS-9洲際導彈的主發動機，它由俄羅斯的動力機械科研生產聯合體（NPO Energomash）研制生產，這家公司也是著名的RD-180發動機的生產商。RD-250高壓補燃循環發動機使用偏二甲肼/四氧化二氮推進劑組合，也是類似RD-180的單泵雙燃燒室設計，單發推力約80噸，單燃燒室推力約40噸。可見，單室推力和朝鮮“火星十二號”導彈的主發動機推力相同！
▲使用RD-180火箭發動機的阿特拉斯Ⅲ火箭
然而，RD-250是類似RD-180的單泵雙燃燒室發動機，而“火星十二號”導彈的主發動機是單泵單燃燒室的，這會不會太牽強呢？畢竟在我們外行看來，火箭發動機不都是差不多的樣子么。
朝鮮官方公布的照片給出了更明確的證據：根據對“火星十二號”導彈主發動機的分析，它的噴口直徑約0.76米，這和RD-250發動機的噴口幾乎一樣！如果說發動機推力相同，還可能是導彈總體設計要求形成的偶然結果，那么同樣的推力同樣大的噴口，這就不可能是偶然了。要知道，火箭發動機的噴口大小和壓力決定了它的推力，反過來推力和噴口大小大致相同，那么燃燒室壓力也不會有多大區別。
▲朝鮮火星十二、十四號導彈的一級
主發動機噴口直徑為0.76米，
與RD-250幾乎一致
俄國制造的RD-250是一種高壓補燃的閉式循環液體火箭發動機，而朝鮮以前只接觸過開式循環的液體火箭發動機，要說他們能“自主創新”出一種燃燒室壓強和RD-250幾乎一樣的火箭發動機，這何止是天方夜譚！一定要辯解“火星十二號”導彈的主發動機是朝鮮的“自主設計”，那恐怕也是請來了俄烏老專家，用剩余的RD-250發動機散件組裝的結果，從過去的歷史上看，朝鮮從金日成時代就十分沉迷于這種“自主創新”，要是這種結果也說得通。
展開 液體火箭發動機噴管仿真模型
04
團隊介紹
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孫得川
大連理工大學航空航天學院孫得川教授團隊主要從事火箭發動機及高溫氣動熱防護方面的研究工作，在火箭發動機仿真建模、噴管設計、熱環境實驗研究等方面形成了有特色的研究方向并處于行業領先水平。如建立了可指導工程應用的單組元發動機計算模型；提出了真空發動機高性能噴管設計的新方法；設計、建設了模擬高超聲速氣動熱環境的低成本地面試驗裝置；提出了高溫氣動熱環境地面模擬參數相似的新準則，有效擴大了地面試驗的模擬參數范圍。
近年論文
(1) 孫得川, 賢光. 超聲波測量大尺寸固體火箭發動機燃速的關鍵技術. 兵工學報, doi: 10.12382/bgxb.2021.0805.
(2) 孫得川, 金盛宇. 氫氧渦流燃燒推力器設計方案仿真研究. 推進技術, 2022, 43(4):185-194.
(3) De-chuan Sun, Jun Liu, Wei-bin Xiang. Numerical simulation of the transient process of monopropellant rocket engines. Aerospace Science and Technology, 2020, 103, 105921.
(4) 孫得川, 姚天亮. 硝酸羥胺基單組元液體火箭發動機起動過程的模擬. 推進技術, 2020, 41(1): 58-64.
展開 
中國火箭發動機采用碳纖維外殼 助洲際導彈射程更遠
3月5日，中國航天科技集團研制200噸推力先進固體火箭發動機地面熱試車獲得圓滿成功，標志著中國固體火箭發動機技術又向前邁進了一大步。
國產固體火箭發動機碳纖維外殼，看起來不起眼的東西，卻是國產導彈技術一個飛躍
從相關資料來看，國產200噸推力固體火箭發動機直徑為2.65米，裝藥71噸，太陽同步軌道運載能力為1.5噸，它采用了多項先進技術，綜合性能達到當今一流水平。
國產JL-2導彈，海外資料認為它采用的是有機纖維殼體
在國產200噸推力固體火箭發動機采用多項先進技術這中有一項最為引人注目，那就是大直徑碳纖維纏繞復合材料殼體技術，這應該是中國第一次公開已經掌握大型固體火箭發動機碳纖維纏繞復合材料殼體技術，眾所周知，固體火箭發動機殼體也是導彈殼體，它的工作環境極為惡劣，包括發動機工作產生的高溫、高速飛行產生的氣流沖擊、溫度聚然變化、對方反導攔截武器攻擊等等，因此要求發動機殼體具備良好的耐高溫、耐腐蝕、強度高、抗沖擊等方面性能。
早期導彈發動機多采用金屬殼體，例如超高強度鋼、鈦合金等，但是金屬材料重量大，影響導彈射程和載荷，因此導彈發動機殼體發展趨勢就是采用高強度非金屬材料，起初主要采用玻璃纖維、芳綸、石墨等，在相同尺寸下，發動機殼體質量可以減少50%左右，戰略導彈投擲重量可以提高1倍以上，可以說效果非常明顯，不過這類材料在強度、剛度等方面還存在一定缺陷，因此上世紀80年代之后，碳纖維開始在固體發動機殼體上面得到運用。
展開 200噸級碳纖維火箭發動機研制成功,未來國產導彈更輕,射程更遠
中國航天科技集團研制200噸推力先進固體火箭發動機地面熱試車獲得圓滿成功，標志著中國固體火箭發動機技術又向前邁進了一大步。
國產固體火箭發動機碳纖維外殼，看起來不起眼的東西，卻是國產導彈技術一個飛躍
從相關資料來看，國產200噸推力固體火箭發動機直徑為2.65米，裝藥71噸，太陽同步軌道運載能力為1.5噸，它采用了多項先進技術，綜合性能達到當今一流水平。
國產JL-2導彈，海外資料認為它采用的是有機纖維殼體
在國產200噸推力固體火箭發動機采用多項先進技術這中有一項最為引人注目，那就是大直徑碳纖維纏繞復合材料殼體技術，這應該是中國第一次公開已經掌握大型固體火箭發動機碳纖維纏繞復合材料殼體技術，眾所周知，固體火箭發動機殼體也是導彈殼體，它的工作環境極為惡劣，包括發動機工作產生的高溫、高速飛行產生的氣流沖擊、溫度聚然變化、對方反導攔截武器攻擊等等，因此要求發動機殼體具備良好的耐高溫、耐腐蝕、強度高、抗沖擊等方面性能。
早期導彈發動機多采用金屬殼體，例如超高強度鋼、鈦合金等，但是金屬材料重量大，影響導彈射程和載荷，因此導彈發動機殼體發展趨勢就是采用高強度非金屬材料，起初主要采用玻璃纖維、芳綸、石墨等，在相同尺寸下，發動機殼體質量可以減少50%左右，戰略導彈投擲重量可以提高1倍以上，可以說效果非常明顯，不過這類材料在強度、剛度等方面還存在一定缺陷，因此上世紀80年代之后，碳纖維開始在固體發動機殼體上面得到運用。碳纖維與芳綸相比，剛度和強度可以提高80%和30%，殼體重量再一次下降30%，另外碳纖維殼體熱膨脹系數小，發動機工作期間尺寸穩定，可以提高發動機工作可靠性，碳纖維還具備一定雷達吸波能力，可以提高導彈隱身性能，有助于增強導彈突防能力。
展開 又一款可重復使用3D打印火箭發動機Aerospike
Pangea Aerospace是一家開發更高效火箭發動機的創新公司，Aenium Additive Systems是一家專門從事增材制造技術和復雜材料科學的工程公司，已就先進燃燒室的開發和工業化建立了工業合作伙伴關系，例如 Aerospike 火箭發動機，專注于先進的 3D 打印工藝和材料。
兩家公司正式簽署協議，意在突破設計復雜燃燒室，并對不同類型的先進高溫合金進行分析，用于航天領域最苛刻的應用。
Pangea 已將其新型 Aerospike 演示器的研發、制造和工業化分配給新組建的團隊，有望在 2021 年底之前進行熱火測試。Pangea 是致力于開發可重復使用的發射系統，位于歐洲。此外，該合作將為歐盟市場帶來第一個 GRCop 42 工業化方案，使其他航天公司能夠通過增材制造獲得最先進的火箭推進技術。
Pangea Aerospace 首席執行官 Adrià Argemi 表示，“Aenium 是快速推進計劃的完美合作伙伴，我們很高興與像他們這種尖端增材制造初創公司合作。與 Aenium 的合作不限于在歐洲共享 GRCop42 的能力，GRCop42 是一種專為火箭發動機開發的銅材料。Aenium 還在工藝和材料方面帶來了無與倫比的專業知識和研發能力。GRCop42 基合金是關鍵解決方案之一，它使我們能夠解決氣釘噴嘴火箭發動機的熱挑戰。我們現在準備為所有歐洲航空航天部門敞開懷抱。”
GRCop-42 是一種高導電性、高強度合金，用于高熱通量應用，例如液體火箭發動機和其他燃燒裝置。這種由 NASA 開發的銅鉻鈮合金專為具有良好抗氧化性的再生冷卻燃燒室和噴嘴所特有的惡劣環境而開發。
利用 Aerospike、GRCop42 和3D打印技術，Pangea Aerospace 正在先進制造為火箭發動機開發備受追捧的 Aerospike 噴嘴。
展開 獲得更高效率，小型火箭公司Launcher開發3D打印整體式火箭發動機
E-2火箭發動機的推力為10噸力（22,000磅力），高度為85厘米（33.5英寸），直徑為40厘米（15.7英寸）。
在這款發動機中，發動機的燃燒室和噴嘴被設計為一個整體的部件，它將實現更高的冷卻性能，同時減少零件數量和對裝配的需求，最終通過金屬3D打印技術來實現這樣的復雜設計。
Orbex 3D打印火箭發動機
根據3D科學谷的市場觀察，通過3D打印技術制造整體式的火箭發動機是從事小型航天器發射的航天公司的技術聚焦點之一。同樣在今年2月，英國一家發射小型、微型衛星的航天公司Orbex 也公布了其開發的整體式的3D打印火箭發動機。
來源：3D科學谷
展開 AMESim軟件在液體火箭發動機
031-AMESim軟件在液體火箭發動機系統動態仿真上的應用.part1.rar
031-AMESim軟件在液體火箭發動機系統動態仿真上的應用.part2.rar
AMESim軟件在液體火箭發動機
系統動態仿真上的應用
潘輝，張黎輝
（北京航空航天大學宇航學院北京100191）
摘要：根據模塊化建模思想和通用仿真要求，利用AMESim 中的AMESet 平臺二次開發
出了發動機系統通用仿真模塊庫，并對不同類型發動機系統的動態特性進行了仿真。研究結
果表明，建模過程簡單明了，操作性及通用性強。通過計算結果與試車曲線對比，驗證了所
采用仿真方法的合理性和正確性。所做的工作為今后液體火箭發動機通用仿真研究打下了良
好基礎。
展開 再生冷卻式液體火箭發動機推力室設計CAD技術研究
再生冷卻式液體火箭發動機推力室設計CAD技術研究學位論文
再生冷卻式液體火箭發動機推力室設計CAD技術研究.part1.rar
再生冷卻式液體火箭發動機推力室設計CAD技術研究.part2.rar
再生冷卻式液體火箭發動機推力室設計CAD技術研究.part3.rar
中俄將聯合研制超重型火箭發動機
俄媒稱，俄羅斯航天工業的龍頭企業動力機械制造科研生產聯合體宣布將與中國人聯合研制超重型火箭發動機。不過，這個決定還需獲得俄羅斯政府的批準。
據俄羅斯《觀點報》12月17日報道，明年或將成為中俄在火箭航天技術領域的突破之年。研發和生產火箭發動機的動力機械制造科研生產聯合體總經理伊戈爾·阿爾布佐夫12月7日透露了這一消息。他在設計局全體會議上宣布，對華合作已經具備了“實質性”。
他提醒，今年11月，動力機械制造科研生產聯合體與中國航天科技集團公司第六研究院在珠海航展上簽署了研發和生產火箭發動機的備忘錄。
阿爾布佐夫表示：“我們將在互利共贏、不損害國家和企業利益的基礎上建立合作。”
報道稱，現在要看俄羅斯政府的態度了：批準或否決與北京在超重型火箭發動機上的合作。
令人好奇的是，阿爾布佐夫12月初在接受《生意人報》采訪時剛剛與上述合作劃清界限。他強調，“完全沒有做好向中國轉讓任何技術的準備”。他承認，技術轉讓是當下流行的合作方式，但“在火箭發動機制造領域并非如此”。難道他的看法在兩周內就發生了變化？
報道稱，中俄明年計劃簽署的合同金額不明。俄羅斯航天政策研究所科研負責人伊萬·莫伊謝耶夫推測，這種立場的轉變與錢有關。不過，他并不擔心把技術“泄露”給北京。
這位專家對表示：“技術是一種易腐品，今天還領先的技術過幾年就落后了。這種情況經常可見。”
莫伊謝耶夫說：“如果有國家開出令人滿意的價碼，我只能表示歡迎。或許，以前的價格不讓人滿意，現在，中國提出了合適的價格。這些技術現在很值錢。應該把它們賣掉。不賣就吃虧了。”
報道稱，或許，阿爾布佐夫起初說不愿向中國出售技術根本就是撒謊。俄羅斯科學院遠東研究所高級研究員瓦西里·卡申表示，對華合作的本質正是“出售”技術。這位專家發問：“我們捂著這些技術做什么？這是論件的東西。
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ArianeGroup：Vulcain 火箭發動機液氫渦輪泵的優化
2 分鐘閱讀
ArianeGroup 是世界領先的火箭發射器設計商和制造商，由空中客車公司和賽峰集團均資的合資企業。他們的活動涵蓋太空發射器的整個生命周期：設計、開發、生產、運營和商業服務——后者通過其子公司 Arianespace 開展。他們建造并運行了當今商業市場上最可靠的發射器阿麗亞娜 5，并正在開發下一代阿麗亞娜 6 發射器，他們是該發射器的設計權威。
20 多年來，ArianeGroup 一直信賴 NUMECA 的軟件工具來設計、分析和優化 Vulcain? 火箭發動機及其后續產品的液氫渦輪分子泵。我們的咨詢部門 NUMFLO 一直在為阿麗亞娜運載火箭的開發提供流體、熱和航空機械仿真方面的咨詢服務和專業知識。
“在進行昂貴的測試活動之前，多物理場仿真對于評估火箭發動機開發不同階段的流體動力學性能至關重要。NUMECA 的軟件解決方案是 ArianeGroup 設計和驗證我們機器的標準的一部分。” – Ariane Deneuve，ArianeGroup 渦輪機械功能設計 JOLE33 負責人。
火神引擎
Vulcain 是一種以液態氫和液態氧為燃料的低溫火箭發動機。這些推進劑在非常低的溫度下儲存在兩個獨立的罐中，因此是“低溫的”。液態氫處于-250°C，液態氧處于-180°C。推進劑通過兩個獨立的渦輪泵在高壓下輸送到 Vulcain? 發動機，提供非常令人印象深刻的性能。氫渦輪泵更強大。它產生大約 14 兆瓦的功率，幾乎是 TGV 高速列車功率的兩倍，但集中在一個幾乎可以放在汽車引擎蓋下的空間。Vulcain?2 發動機的熱輸出相當于核電站的熱輸出（約 3,000 兆瓦），可提供 130 噸推力 7 分鐘。
展開 冷噴涂金屬3D打印火箭發動機！SPEE3D獲得150+萬美元資助
南極熊獲悉，澳大利亞SPEE3D于2021年7月8日宣布，公司已獲得超過150萬美元（約973.47萬人民幣）資助，用于冷噴涂金屬3D打印火箭發動機的低成本批量生產。資金來源分為兩部分，聯邦政府的MMI 'Space' Translation Stream撥款125萬美元（約811.22萬人民幣），另外還有312,000美元（約202.48萬人民幣）來自北領地政府。
△WarpSPEE3D
SPEE3D的SPAC3D項目旨在“為太空制造高質量、廉價的金屬3D打印火箭發動機”。這家公司的WarpSPEE3D機器能夠在三小時內以低于1000美元（約6488元人民幣）的成本生產17.9公斤銅火箭噴嘴內襯。憑借這些能力，現代制造計劃 (MMI) 和政府機構計劃評價SPEE3D及其金屬3D打印技術將澳大利亞變成“世界領先的火箭發動機制造商和出口國”。SPEE3D本次獲得的資金使公司準備驗證增材制造火箭發動機對商用航天器的實用性，并進行熱火測試。
△在SPEE3D的WarpSPEE3D機器上制造的17.9公斤銅火箭噴嘴內襯（由SPEE3D提供）
SPEE3D首席技術官Steven Camilleri表示，SPEE3D先進的制造工藝能夠快速制造火箭發動機。MMI贈款將使公司能夠與澳大利亞的其他伙伴合作，為新興的工業航天市場制造和測試飛行發動機。工業、科學和技術部長ChristianPorter補充說，政府的現代制造計劃旨在支持制造商更具競爭力、更有彈性，并能夠進入新的國內和全球市場。這筆政府資金將幫助Effusiontech(SPEE3D) 發展業務并創造就業機會，同時還將刺激對制造業的進一步投資，并鞏固澳大利亞創造高價值產品國家的聲譽。
展開 我國新一代中型運載火箭固體發動機試車成功
記者74日從中國航天科技集團四院（以下簡稱四院）獲悉，我國新一代中型運載火箭固體助推發動機，于2日成功開展與伺服系統的地面聯合熱試車，試車曲線與預示曲線完全一致。
據悉，由四院承擔研制的該型發動機是我國目前裝藥量最大、推力最大、工作時間最長的固體火箭發動機。其直徑2米，通過采用分段對接技術，可以實現在直徑一定的條件下，成倍增加發動機裝藥量，解決運載火箭對長時間、大推力助推動力的需求。
此次試驗是新一代中型固體助推火箭發動機首次與尾段伺服系統進行工程化地面聯合熱試車，進一步對分段對接發動機部分關鍵技術參數進行優化，顯著提升了發動機的工作可靠性，充分驗證了發動機與相關系統的工作協調性，獲得了典型位置的力、熱、噪聲等環境參數。
由于固體助推發動機具有結構簡單、可靠性高和機動性好等優勢，采用固體助推器與液體芯級發動機組合，可以充分發揮固體大推力、液體長時間高比沖的技術優點，實現運載火箭動力系統技術性與經濟性的完美結合。作為國內唯一掌握固體火箭發動機分段對接技術的單位，四院此前已先后成功進行了直徑1米/兩分段、直徑2米/兩分段、直徑3米/兩分段固體發動機的地面熱試車。
此次試車成功，表明該型助推發動機主要性能指標已全部達到新一代中型運載火箭要求，也為火箭總體技術方案優化提供了依據。
文章來源：科技日報（付毅飛 陸賀建 陳 旭）
展開 3D打印火箭發動機有望飛向太空，Aerojet Rocketdyne
導讀：人類自上古時期就對宇宙充滿著好奇，從一幅幅飛天壁畫到如今各類運載火箭的升空，探索太空的腳步從未停歇。3D打印火箭發動機的出現，從制造角度為人類探索太空的夢想提供了新的可能。
南極熊獲悉，加州火箭和導彈推進器制造商Aerojet Rocketdyne于2021年5月11日宣布已經對3D打印RL10C-X上層火箭發動機進行了全面測試，希望能夠在2022年之前發射Vulcan Centaur火箭。RL10C-X使用模擬太空的真空的測試室，以大約24,000磅（約10.9噸）的推力進行了測試，并進行了類似飛行的配置測試（包括多次重啟），以證明發動機運轉良好。
△首輪測試中，3D打印的RL10C-X原型火箭發動機飆升。圖片由Aerojet Rocketdyne提供。
據了解，RL10C-X是RL10高級發動機的升級版本，主要部件包括噴射器和燃燒室，均采用3D打印技術生產。在過去的十年中，Aerojet一直積極致力于開發增材制造（AM）平臺，構建可可靠承受火箭發動機極端運行環境的組件。在最近的測試中，發動機成功地證明了在極端飛行條件下的長期運轉和發動機點火性能。RL10C-X迄今已累積了5000秒的完整熱火測試以及32次啟動，并在熱火測試之后仍具有顯著的使用壽命。
△RL10發動機。圖片由Aerojet Rocketdyne提供。
Aerojet Rocketdyne團隊從3D打印和測試小規模組件開始，然后利用SLM技術制造銅合金全尺寸推力室組件。在2019年，團隊使用了一種新型3D打印鎳合金再生冷卻噴嘴，可在海平面測試全尺寸發動機系統。
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