是否会有3D打印的自噬Autophage导弹？

南极熊导读：一年前，格拉斯哥大学首次公开展示了“自噬”（Autophage）火箭发动机项目的进展，该项目旨在通过创新技术显著提高火箭发动机的效率。这些基于聚合物的发动机设计能够按照预定的顺序自我消耗。通过精心优化结构，发动机利用熔化的聚合物组件（这些组件原本作为结构部件）来增强液体推进剂的效果，从而在火箭推进过程中发挥作用。

这种火箭可以更小、所需材料更少、飞行距离更远。随着推进所需升力的减少，此类系统的整体效率和性能将得到大幅提升。

△X-Bow工程师正在工作

3D打印固体燃料火箭发动机

随着航天技术的不断进步，美国正寻求新的设计方向以提升国防航天能力。在现有库存逐渐耗尽的背景下，固体燃料火箭发动机技术的发展成为了一个焦点。这一技术不仅能够增强现有的火箭系统，同时也为新一代火箭的开发提供了强大的动力支持。

在这一领域，Xair Robotics自2015年起就一直处于领先地位，率先将3D打印技术应用于固体燃料火箭发动机的制造中。公司通过创新的制造方法，大大提高了火箭发动机的生产效率和性能。

另一家创新型企业X-Bow，成立于2016年，已经与NASA以及多个航天机构建立了紧密的合作关系。这家公司致力于大规模生产低成本的固体燃料火箭发动机，通过突破性的制造工艺，为航天领域带来了革命性的变化。与此同时，Firehawk Aerospace采取了独特的研发路径，专注于利用专有的材料挤压技术制造混合火箭发动机。它们的创新方法为固体燃料火箭发动机的性能提升提供了新的可能性。

在众多参与者中，Ursa Major已经脱颖而出，成为固体燃料火箭发动机技术领域的佼佼者。它最近赢得了美国海军开发固体火箭发动机的重要合同。

导弹制造能力差距

美国空军研究实验室和相关组织一直在推广“盒子里的火箭工厂”概念，旨在通过本地化生产提高导弹制造的效率和补充军火库。尽管这项技术主要用于补充军火库和提高生产效率，但更深远的意义在于实现导弹的本地化生产。美国目前无法生产足够的导弹来应对大量潜在目标，导弹消耗数量将超出现有导弹库存。无人机的广泛使用也加剧了这一问题。美国在手持导弹、防空导弹和巡航导弹等领域的生产能力不足。

3D打印技术能够有效地生产不同规模和数量的导弹，通过使用替代材料来减少对稀缺资源的依赖，并允许在主要基地现场制造，从而提高导弹生产的灵活性和效率。

雷神工程师正在检查一台采用3D打印机身的小型涡轮喷气发动机

3D打印导弹

雷神公司等企业正在积极研究利用3D打印技术制造完整的导弹，涵盖从电子设备、外壳、支柱、弹头、传感器、发动机、控制面、雷达组件、射频组件、液压系统、伺服系统、执行器、主发动机，到尾翼和导引头的小型发动机、万向架、线路、减震器等几乎所有部件。这种全面的3D打印方法不仅提升了生产速度和效率，还带来了诸多额外的优势。

零件的整合和重量的减轻是最显著的好处之一。许多部件可以实现多功能设计，例如，电池外壳同时充当电池的功能。3D打印技术使保形部件的尺寸大大减小，同时还能实现特定的增强功能，如更高效的液压系统或改进的弹头设计。因此，目前美国3D打印导弹的商业潜力巨大，应用前景可与植入物技术相媲美。

雷神公司3D打印的演示导弹

3D打印优势

仅就一个部件（例如用于导弹翼片控制的伺服阀）而言，这些优势就揭示了 3D 打印在导弹设计方面的革命性潜力：

*性能增强：
-更加高效。
-响应更快。
-减轻质量。
-流动性更好。
-精度更高。
-可靠性更高。
-专门针对该导弹的需要而定制，而不是通用或跨应用的设计。

*生产和集成优势：
-保形或部分保形设计，以精确适应导弹结构。
-在特定位置按需生产。
-提高产量以满足需求。
-与铸造或锻造相比，交货时间大大缩短。
-提高购买飞行比，最大限度地减少材料浪费。

*经济及劳动力优势：
-减少在生产和最终组装过程中对手工劳动的依赖。
-更小的生产占地面积。
-减少工具和备件的资本支出。

*设计协同作用：
-集成功能（例如，外壳可兼作电池）。
-通过进一步减少零件数量，产生连锁效应，降低整体重量。
-这些优势不仅限于伺服阀。它们还扩展到射频组件、执行器、接线等。这种创新水平预示着导弹设计的革命，实现了前所未有的性能、效率和适应性。

自噬导弹系统

南极熊有个大胆的想法，将这些优势应用于导弹的多个部分——甚至可能将某些部件或几乎整个导弹改造成自噬系统。这样的系统不仅能执行上述所有功能，还能使诸如阀门等元件在使用过程中充当燃料。潜在影响是巨大的：除了性能的显著提升外，这种自噬系统还能确保导弹在使用后不会留下任何痕迹，从而防止敌方追踪。

然而，实现完全燃烧，特别是在使用镍基或钛等高性能合金材料时，是一项挑战。那么，如果整个火箭都采用塑料（例如ABS或PEEK）材料制成呢？这种材料不仅减轻了重量，还大大简化了制造过程。当然，这种创新也引发了一个问题：它是否可能会无意中加速导弹的扩散，因为FDM桌面3D打印机的普及可能会使得生产导弹部件变得更加容易。