全球首枚3D打印火箭成功发射，因二级点火失败未进入轨道

2023年3月23日，南极熊获悉，世界上首枚3D打印火箭在第三次尝试发射中取得了一定的成功，但在第二级点火时出现“异常”未能进入轨道，具体原因尚未公布，火箭将会掉落哪里也还未得知。

△3D打印火箭点火发射的瞬间

虽然本次发射未能进入预定轨道，但是南极熊依然认为这是一次非常成功的发射，至少在一定程度上证明了3D打印技术大范围制造火箭零件的可行性，也是人类历史性的突破。据专业人士点评：“首飞主要目标为获取测试数据，预先设置的任务目标是达到MAX-Q阶段（表示火箭此时所承受的空气阻力达到最大），一级点火成功后86s达到MAX-Q。”因此，在某种程度上来讲，此次发射是成功的。

△3D打印火箭发射视频

原定的发射流程分为以下5步，成功进行到第三步。

●0秒：升空（成功）
●2分4秒：一级发动机熄火（成功）
●2分45秒：一级发动机分离（成功）
●2分钟51秒：二次发动机启动（失败）
●7分43秒：第二级发动机熄火（失败）

△一级发动机驱动阶段，火箭时速达到7000KM/H以上

此次发射的“3D打印火箭”名为Terran 1 ，由Relativity Space公司研发，由于是发射尝试，因此火箭上没有客户的载荷，只有一些打印失败的零件。Terran 1 高 110 英尺，宽 7.5 英尺，是尝试轨道飞行的最大 3D 打印火箭。作为一种两级一次性火箭，Terran 1 的第一级有九个3D 打印的 Aeon 发动机，第二级有一个 Aeon Vac。与其结构一样，所有 Relativity 发动机都是完全 3D 打印的，并使用液态氧 (LOX) 和液态天然气 (LNG)，它们不仅最适合火箭推进，而且可重复使用，最容易最终过渡到甲烷。

Terran 1系列火箭是一款几乎完全是通过3D打印技术打造的火箭，这意味着整个机身和发动机的几乎所有部件都是通过DED（通过内部开发的星门WAAM系统）或金属PBF（VELO3D和其他增材系统）打印的。

△这枚3d打印火箭高33.5米，据称是目前世界上尝试轨道飞行的最大3D打印物体，火箭的发动机也由3D打印技术制造而成。

△WAAM 技术3D打印火箭金属部件

该公司表示，这次任务主要测试该公司独有的3D打印技术。利用这项技术，该公司可以在60天内用原材料制造火箭，同时3D打印需要的零件也更少。根据Relativity公司的说法，在高度自动化的工厂中使用增材制造技术来生产火箭，意味着可以获得：

●更高的可靠性：零件数量减少100倍，意味着更少的子组件，因此可能的破裂点会更少；
●更高的生产速度：生产时间加快10倍；
●更高的灵活性：通过没有固定的工具需求和简化的供应链
●通过复合迭代质量和时间改进进行优化

美国Relativity Space公司负责人 布罗斯特：这种方法可能使进入太空的成本更低，使进入太空更频繁、方法更可靠，也会对人们的生活产生积极影响。

据悉，这枚火箭的近地轨道运载能力是1250公斤，但首次发射没有搭载任何客户的载荷。该公司表示，目前火箭85%的部分由D打印而成，未来他们的目标是将这一数字提高到95%。根据Relativity Space公司2020年发布的消息，该火箭每次发射任务将花费1200万美元，约合人民币8300多万元。

据南极熊了解，在国内的自动驾驶滑板底领域，有一家能够跟Relativity Space相提并论的“人工智能+WAAM 3D打印技术”深度开发和应用者，也是国内一家非常有潜力的创业公司，它就是第三代汽车（自动驾驶移动空间）的开创者--PIX Moving。

△PIX Moving将AI人工智能设计与3D打印技术相结合，成功应用于电动汽车底盘的批量定制

2018年，PIX Moving研发出第一款通过AI生成设计的自动驾驶滑板底盘，这辆3D打印的底盘曾在加拿大Movin'On 2019 Summit进行了展示，引起了广泛关注。

为了满足自动驾驶行业碎片化、多样化的市场需求，PIX Moving，研发了符合3D打印、RMT等柔性化制造工艺的AIGC平台--AAM™（Automotive Algorithm Modeling），实现了从设计端到制造端的一体化。

△AAM™（汽车算法设计模型）

AAM™是PIX Moving开发的一款基于算法的设计、仿真和制造的一体化生成式设计平台，为工程师、设计师，提供一种以AI算法驱动的，从造型设计到数字工艺、团队协同及工程管理的全新工作流程。可以将零部件设计效率提升60%，在轻量化方面的设计效率，则可比成熟工程师高至20%以上。

同时，AAM™平台基于Web，可以实现多人在线协同设计，以及工程版本管理。在AAM™ 模块中，车辆设计可以是数据化、系统化的。车辆设计和制造过程会被抽象成为规则和数据，并储存在算法引擎中，如几何约束、制造约束、结构优化等。

通过对系统中的参数调整，车辆的 CAD 模型、制造及工艺文件和成本会立即生成。因此设计师和工程师能够实时评估设计的特征、造价、工期等，提高定制化产品的设计、生产精度与效率。

以下为AAM™中生成式设计模块 从设计到制造的流程图：

① 设定约束条件后，AI生成式设计车架

②得到多种滑板底盘的优化设计方案

③从中选择最优的底盘设计方案

④车架仿真3D打印制造

⑤WAAM金属3D打印制造车架

除了WAAM金属3D打印技术，PIX Moving还开发了复合材料3D打印技术。可以根据客户的不同需求，来选择不同的制造技术生产车架。

AAM™ 打通“用户端——工厂产线”全环节后，将传统汽车设计流程的整体效率提升了10倍，将人工设计的效率提升了50-100倍，并拥有更好的精确性和稳定性。

目前，PIX Moving已基于AAM™ 开发了滑板底盘（Skateboard Chassis）、移动空间（Robobus）和个人移动空间（NEV）。

△3D打印自动驾驶滑板底盘

△3D打印共享移动空间（Robobus）

△由AAM™完成的Robobus内饰设计和3D打印的桌椅

△个人移动空间（NEV）

此外，PIX 战略合作伙伴福龙马集团已经基于AAM™平台应用，开发了无人清扫机器人，其底盘部分完全由3D打印完成。

△无人清扫机器人（底盘由3D打印完成）

△PIX Moving 3D打印工作站

据了解，PIX Moving 产品的打印部件，均由3D打印工作站完成，除了内部使用以外，该工作站还备受全球高校、科研机构青睐，3D打印工作站及产品已销往全球29个国家。

除了车辆工程，AAM™ 平台还可以应用于航空航天、船舶以及桥梁等工程领域。

“ 制造的软硬件工具，决定了硬件产品创新的边界。工具，才是PIX的超级产品”，创始人&CEO喻川说道。

“虽然用AI算法改变汽车的设计制造体系，具有很大的风险，但这个过程，为制造业带来新的知识和可能。”

△PIX Moving 创始人&CEO  喻川