编者按：本文来自微信公众号“3D打印驿站”（ID：iPrinting），3D打印资源库经授权发布。

最近几天，整个增材行业备受瞩目的莫过于美国Relativity Space(以下简称“相对论公司”)的全球首枚全3D打印火箭——Relativity Space Terran 1(以下称“人族1号”)即将发射，本次发射的人族1号火箭采用2级液氧甲烷动力推进剂，全长35m，起飞推力920kN，运载能力1250Kg LEO。

本次发射是全球首枚3D打印火箭的飞行尝试，也是美国首次液氧甲烷火箭入轨的发射尝试，其首要目标是验证3D打印火箭结构强度在发射运行中的可行性。

本来是商业航天领域的发射任务，但是却得到了整个增材行业的深切关注，无疑是这枚即将发射的人族1号火箭85%的部件是采用3D打印完成，包括整个箭体和几乎所有的发动机部件。正是由于3D打印技术的使用，相对论公司充分发挥了其在零部件集成设计方面的优势，将整枚火箭的零件数量足足降低了100倍。这对于本身在航空航天领域拥有无限潜在应用价值的3D打印而言，对于传统加工技术的挑战或将是骨折般的疼动感，毕竟逆天的集成优势与减重潜力对整个航空航天飞行器的进步是超乎寻常的向往的。

3D打印箭体结构

箭体结构是火箭各个受力和支撑结构件的总称。包括有效载荷整流罩、推进剂储箱、仪器舱、箱间段、级间段、发动机承力结构、仪器支架、导管、阀门和尾舱、尾翼等。箭体结构的功能是安装连接有效载荷、仪器设备、发动机等，可以认为是火箭的骨架。下图是长征五号火箭的结构图：

人族1号火箭的舱段及储箱等部件均使用其自身研发的星际之门电弧增材装备进行打印成形，目前该设备已经迭代升级至第四代，此版本的打印速度相较三代版本提升了7倍，其中最大的亮点是该装备的水平方向打印能力，达到了惊人的36.6m，宽度达7m。另外，更值得一提的是该装备具备的多丝打印能力，使其效率相比三代高出55倍。

在质量控制方面，新的“星际之门”结合了计算机视觉、传感器和遥测技术来实现打印过程的实时监控。同时，借鉴机器学习方法形成全新的软件控制系统作为补充，实现了对过程质量的控制。

人族1号火箭箭体结构使用的原材料为AlMgScZr高强铝丝材，其供应商正是来自国内铝合金焊丝生产厂商——抚顺东工，其生产的AlMgScZr性能为抗拉强度415MPa，屈服280MPa，延伸16%。相比于传统火箭箭体结构多采用的不锈钢冷轧板性能（屈服超过800MPa）似乎并不占优势，但是作为3D打印成形方案的人族火箭或许这是现实中最优选了。

3D打印发动机部件

人族1号上的Aeon 1发动机高度集成化设计促使其零件数量降低到了100多个，平均制造周期也缩短至了一个月，如此颠覆的产品或许正是属于设计驱动的必然产品。

虽然国内3D打印技术早已经被用于制备火箭发动机各部件，但是对于众多的航天企业而言，3D打印技术也只是被视为与传统加工技术并行的一种制造技术，其真正的潜力似乎还未被发掘。在成本制约，周期受限的情况下，如何利用3D打印技术开发新一代高性能动力产品是众多航天企业面临着的思考与规划。培养新一代增材设计思维，或许能够为未来面临着的挑战提供一种优选解。

对航天的潜在意义

人族1号的发射，无论是否成功，它都将会改变整个航天现有的价值体系，而这是增材制造技术所赋予的。60天制造出一枚火箭，60天完成一个更优版本的迭代，质量更轻，价格更低，速度更快。增材数字化重塑了整个航天的价值链，这不是一项简单的制造技术，这是一种全新的构建、设计和开发产品的方式，是由软件驱动的。

来源：3D打印驿站

编者按：本文来自微信公众号“3D打印驿站”（ID：iPrinting），3D打印资源库经授权发布。

最近几天，整个增材行业备受瞩目的莫过于美国Relativity Space(以下简称“相对论公司”)的全球首枚全3D打印火箭——Relativity Space Terran 1(以下称“人族1号”)即将发射，本次发射的人族1号火箭采用2级液氧甲烷动力推进剂，全长35m，起飞推力920kN，运载能力1250Kg LEO。

本次发射是全球首枚3D打印火箭的飞行尝试，也是美国首次液氧甲烷火箭入轨的发射尝试，其首要目标是验证3D打印火箭结构强度在发射运行中的可行性。

本来是商业航天领域的发射任务，但是却得到了整个增材行业的深切关注，无疑是这枚即将发射的人族1号火箭85%的部件是采用3D打印完成，包括整个箭体和几乎所有的发动机部件。正是由于3D打印技术的使用，相对论公司充分发挥了其在零部件集成设计方面的优势，将整枚火箭的零件数量足足降低了100倍。这对于本身在航空航天领域拥有无限潜在应用价值的3D打印而言，对于传统加工技术的挑战或将是骨折般的疼动感，毕竟逆天的集成优势与减重潜力对整个航空航天飞行器的进步是超乎寻常的向往的。

3D打印箭体结构

箭体结构是火箭各个受力和支撑结构件的总称。包括有效载荷整流罩、推进剂储箱、仪器舱、箱间段、级间段、发动机承力结构、仪器支架、导管、阀门和尾舱、尾翼等。箭体结构的功能是安装连接有效载荷、仪器设备、发动机等，可以认为是火箭的骨架。下图是长征五号火箭的结构图：

人族1号火箭的舱段及储箱等部件均使用其自身研发的星际之门电弧增材装备进行打印成形，目前该设备已经迭代升级至第四代，此版本的打印速度相较三代版本提升了7倍，其中最大的亮点是该装备的水平方向打印能力，达到了惊人的36.6m，宽度达7m。另外，更值得一提的是该装备具备的多丝打印能力，使其效率相比三代高出55倍。

在质量控制方面，新的“星际之门”结合了计算机视觉、传感器和遥测技术来实现打印过程的实时监控。同时，借鉴机器学习方法形成全新的软件控制系统作为补充，实现了对过程质量的控制。

人族1号火箭箭体结构使用的原材料为AlMgScZr高强铝丝材，其供应商正是来自国内铝合金焊丝生产厂商——抚顺东工，其生产的AlMgScZr性能为抗拉强度415MPa，屈服280MPa，延伸16%。相比于传统火箭箭体结构多采用的不锈钢冷轧板性能（屈服超过800MPa）似乎并不占优势，但是作为3D打印成形方案的人族火箭或许这是现实中最优选了。

3D打印发动机部件

人族1号上的Aeon 1发动机高度集成化设计促使其零件数量降低到了100多个，平均制造周期也缩短至了一个月，如此颠覆的产品或许正是属于设计驱动的必然产品。

虽然国内3D打印技术早已经被用于制备火箭发动机各部件，但是对于众多的航天企业而言，3D打印技术也只是被视为与传统加工技术并行的一种制造技术，其真正的潜力似乎还未被发掘。在成本制约，周期受限的情况下，如何利用3D打印技术开发新一代高性能动力产品是众多航天企业面临着的思考与规划。培养新一代增材设计思维，或许能够为未来面临着的挑战提供一种优选解。

对航天的潜在意义

人族1号的发射，无论是否成功，它都将会改变整个航天现有的价值体系，而这是增材制造技术所赋予的。60天制造出一枚火箭，60天完成一个更优版本的迭代，质量更轻，价格更低，速度更快。增材数字化重塑了整个航天的价值链，这不是一项简单的制造技术，这是一种全新的构建、设计和开发产品的方式，是由软件驱动的。

来源：3D打印驿站