美国私人航天公司Rocket Lab火箭实验室最近交出了一项新成绩第1000台卢瑟福Rutherford发动机成功下线。这不只是一个产量数字。对于航天制造来说它更像是一个信号3D打印火箭发动机已经走到了真正量产的阶段。据了解卢瑟福发动机早在2013年就启动研发并于2018年1月随“电子号”Electron小型运载火箭首次进入轨道。它最大的特点是采用电泵供给方案同时将燃烧室、喷注器、泵体和主推进剂阀等关键部件通过金属3D打印制造。也就是说Rocket Lab正在用更简单、更轻量化的电驱系统替代传统火箭发动机中的燃气涡轮系统再用3D打印压缩复杂零件的制造周期提高一体化成型能力。目前电子号火箭第一级搭载9台海平面版卢瑟福发动机第二级搭载1台真空优化版发动机。单台发动机重量约35公斤由锂聚合物电池驱动无刷直流电机为推进剂泵提供动力。Rocket Lab进一步表示相较于传统机加工和铸造工艺金属3D打印不仅能够减少零件数量、压缩制造周期还更适合实现复杂内部结构的一体化成型。目前卢瑟福发动机的年产能已提升至约200台。更值得关注的是这套制造思路并没有止步于卢瑟福发动机。Rocket Lab下一代阿基米德Archimedes发动机将用于中型可重复使用运载火箭“中子号”Neutron其涡轮泵壳体、推力室、阀体以及部分结构件同样采用3D打印制造。从卢瑟福到阿基米德Rocket Lab正在证明金属3D打印不再只是航天领域的验证性技术而是已经进入火箭发动机批量化、工程化制造阶段。
