Ursa Major 的新型 3D 打印固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)成功完成飛行試驗(yàn)

2024年12月19日,，南極熊獲悉,，由火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造商Ursa Major和弗吉尼亞州雷神技術(shù)公司共同開發(fā)的遠(yuǎn)程固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī) (SRM)已成功完成美國(guó)陸軍的導(dǎo)彈飛行測(cè)試,。迄今為止,，這款發(fā)動(dòng)機(jī)已在海軍航空武器站中國(guó)湖與雷神公司一起進(jìn)行了兩次飛行,。

Ursa Major 的 Lynx3D 打印技術(shù)被用于制造 SRM,。該技術(shù)與雷神公司的數(shù)字工程能力相結(jié)合,，使合作伙伴能夠加快開發(fā)時(shí)間并降低生產(chǎn)成本。

Ursa Major 首席執(zhí)行官Daniel Jablonsky 解釋說,，利用增材制造實(shí)現(xiàn)了“前所未有的時(shí)間表”,，僅在 2024 年就完成了近 300次 SRM 靜態(tài)試射。對(duì)于這個(gè)最新項(xiàng)目,，團(tuán)隊(duì)在不到四個(gè)月的時(shí)間內(nèi)從概念和設(shè)計(jì)到發(fā)射和飛行,，Jablonsky 稱之為“閃電般的速度”。他補(bǔ)充說,，3D 打印促進(jìn)了“敏捷固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案的生產(chǎn),，具有擴(kuò)展美國(guó)軍方能力所需的設(shè)計(jì)靈活性�,！�

在美國(guó),，對(duì) SRM 的需求與國(guó)內(nèi)供應(yīng)商的短缺相伴而生。供應(yīng)鏈挑戰(zhàn)正在影響美國(guó)國(guó)防部(DoD) 補(bǔ)充庫存和支持烏克蘭和以色列持續(xù)戰(zhàn)爭(zhēng)的努力,。五角大樓對(duì)導(dǎo)彈和彈藥采購以及相關(guān)研發(fā)的年度預(yù)算請(qǐng)求從 2015 年的 90 億美元增加到2024 年的 306 億美元,。

賈布隆斯基指出，Ursa Major 的技術(shù)將“按照國(guó)家要求的速度和數(shù)量,，以國(guó)家可承受的價(jià)格”擴(kuò)大 SRM 制造規(guī)模,。

△測(cè)試Ursa Major SRM。照片來自 Ursa Major,。

3D 打印 SRM 成功完成飛行測(cè)試

雷神公司的風(fēng)險(xiǎn)投資部門RTX Ventures于 2023 年首次投資 Ursa Major,，以擴(kuò)大SRM生產(chǎn)能力并滿足美國(guó)軍方對(duì)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的精確制導(dǎo)導(dǎo)彈的需求,。

Ursa Major 的 Lynx 技術(shù)將金屬 3D 打印與產(chǎn)品無關(guān)的工具相結(jié)合，可在同一生產(chǎn)線上同時(shí)制造多個(gè) SRM,。傳統(tǒng)的 SRM 生產(chǎn)流程難以重新裝備,、啟動(dòng)成本高昂且依賴大量勞動(dòng)力。Lynx 簡(jiǎn)化了此流程,，引入了靈活且可擴(kuò)展的制造能力,，以極低的價(jià)格實(shí)現(xiàn)更大批量的 SRM 生產(chǎn)。

雷神公司和 Ursa Major 聲稱,，基于增材制造的方法將為美國(guó)陸軍提供“新一代智能彈藥”,。據(jù)報(bào)道，這些新武器系統(tǒng)將比目前部署的常規(guī)制造彈藥便宜得多,。

美國(guó)陸軍的成功測(cè)試證明了這些公司 3D 打印 SRM 的遠(yuǎn)程導(dǎo)彈發(fā)射能力,。雷神公司陸地和防空系統(tǒng)總裁湯姆·拉利伯蒂表示，這些發(fā)動(dòng)機(jī)將使美國(guó)及其盟友“能夠比我們的對(duì)手武器庫中的任何武器打擊得更遠(yuǎn),、更快”,。他補(bǔ)充說，SRM 提供“經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的精確射擊,，同時(shí)增加射程,、安全性和彈匣深度�,！�

展望未來,，在項(xiàng)目的下一階段，Ursa Major 和雷神公司將改進(jìn)制造工藝,，并計(jì)劃在 2025 年進(jìn)行額外的飛行測(cè)試,，并在 2026 年進(jìn)行鑒定。

在另一個(gè)項(xiàng)目中,，Ursa Major 從美國(guó)海軍和戰(zhàn)略資本辦公室(OSC)獲得了 1250 萬美元,，以擴(kuò)大3D 打印 SRM的生產(chǎn)。通過原型項(xiàng)目協(xié)議,，該公司正在設(shè)計(jì),、制造和測(cè)試用于關(guān)鍵導(dǎo)彈的新型 SRM 原型。此前有消息稱,，該公司正在 3D 打印海軍的Mk 104 雙火箭發(fā)動(dòng)機(jī),，為 SM-2、SM-3 和 SM-6 導(dǎo)彈提供動(dòng)力,。  

△美國(guó)海軍SM-6 導(dǎo)彈,。照片來自美國(guó)海軍。

3D打印導(dǎo)彈系統(tǒng)

Ursa Major 和雷神公司并不是唯一為美國(guó)國(guó)防部提供3D 打印導(dǎo)彈系統(tǒng)的公司,。今年早些時(shí)候,，意大利火箭和導(dǎo)彈制造商Avio宣布計(jì)劃在未來 4-5 年內(nèi)將其 SRM 產(chǎn)量提高三倍,，以滿足美國(guó)日益增長(zhǎng)的需求。

雖然增材制造在該計(jì)劃中的作用尚未得到證實(shí),，但Avio積極使用 3D 打印來生產(chǎn)推進(jìn)系統(tǒng),。該公司擁有Velo3D Sapphire 3D 打印機(jī)，可用鎳基合金材料制造高強(qiáng)度,、耐腐蝕和耐高溫的部件,。Avio 之前曾與雷神公司合作，為關(guān)鍵的 SRM 建立國(guó)內(nèi)工業(yè)基地,。目前,，該公司正在美國(guó)建設(shè)一家生產(chǎn)工廠，以加強(qiáng)供應(yīng)鏈并實(shí)現(xiàn)采購選擇的多樣化,。

另一方面,，美國(guó)國(guó)防公司洛克希德·馬丁正在 3D 打印其新型Mako 高超音速導(dǎo)彈的關(guān)鍵部件。金屬增材制造技術(shù)被用于制造噴氣式導(dǎo)彈的制導(dǎo)部分和尾翼,，從而節(jié)省了大量時(shí)間和成本,。制導(dǎo)部分的 3D 打印速度比傳統(tǒng)方法快十倍，而成本僅為傳統(tǒng)方法的十分之一,。  

Mako 導(dǎo)彈的研制工作于 2017 年開始，目前已達(dá)到六級(jí)以上準(zhǔn)備狀態(tài),，這意味著它已準(zhǔn)備好投入生產(chǎn),。導(dǎo)彈重 1,300 磅，已在 F-35,、F/A-18,、F-16、F-15 和 P-8 飛機(jī)上進(jìn)行了外部配合檢查,，并在 F-22 和 F-35C 戰(zhàn)斗機(jī)上完成了內(nèi)部配合檢查,。其固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī) (SRM) 可將 Mako 加速至 5馬赫。