Ursa Major 的新型 3D 打印固体火箭发动机成功完成飞行试验

2024年12月19日，南极熊获悉，由火箭发动机制造商Ursa Major和弗吉尼亚州雷神技术公司共同开发的远程固体火箭发动机 (SRM)已成功完成美国陆军的导弹飞行测试。迄今为止，这款发动机已在海军航空武器站中国湖与雷神公司一起进行了两次飞行。

Ursa Major 的 Lynx3D 打印技术被用于制造 SRM。该技术与雷神公司的数字工程能力相结合，使合作伙伴能够加快开发时间并降低生产成本。

Ursa Major 首席执行官Daniel Jablonsky 解释说，利用增材制造实现了“前所未有的时间表”，仅在 2024 年就完成了近 300次 SRM 静态试射。对于这个最新项目，团队在不到四个月的时间内从概念和设计到发射和飞行，Jablonsky 称之为“闪电般的速度”。他补充说，3D 打印促进了“敏捷固体火箭发动机解决方案的生产，具有扩展美国军方能力所需的设计灵活性。”

在美国，对 SRM 的需求与国内供应商的短缺相伴而生。供应链挑战正在影响美国国防部(DoD) 补充库存和支持乌克兰和以色列持续战争的努力。五角大楼对导弹和弹药采购以及相关研发的年度预算请求从 2015 年的 90 亿美元增加到2024 年的 306 亿美元。

贾布隆斯基指出，Ursa Major 的技术将“按照国家要求的速度和数量，以国家可承受的价格”扩大 SRM 制造规模。

△测试Ursa Major SRM。照片来自 Ursa Major。

3D 打印 SRM 成功完成飞行测试

雷神公司的风险投资部门RTX Ventures于 2023 年首次投资 Ursa Major，以扩大SRM生产能力并满足美国军方对经济实惠的精确制导导弹的需求。

Ursa Major 的 Lynx 技术将金属 3D 打印与产品无关的工具相结合，可在同一生产线上同时制造多个 SRM。传统的 SRM 生产流程难以重新装备、启动成本高昂且依赖大量劳动力。Lynx 简化了此流程，引入了灵活且可扩展的制造能力，以极低的价格实现更大批量的 SRM 生产。

雷神公司和 Ursa Major 声称，基于增材制造的方法将为美国陆军提供“新一代智能弹药”。据报道，这些新武器系统将比目前部署的常规制造弹药便宜得多。

美国陆军的成功测试证明了这些公司 3D 打印 SRM 的远程导弹发射能力。雷神公司陆地和防空系统总裁汤姆·拉利伯蒂表示，这些发动机将使美国及其盟友“能够比我们的对手武器库中的任何武器打击得更远、更快”。他补充说，SRM 提供“经济实惠的精确射击，同时增加射程、安全性和弹匣深度。”

展望未来，在项目的下一阶段，Ursa Major 和雷神公司将改进制造工艺，并计划在 2025 年进行额外的飞行测试，并在 2026 年进行鉴定。

在另一个项目中，Ursa Major 从美国海军和战略资本办公室(OSC)获得了 1250 万美元，以扩大3D 打印 SRM的生产。通过原型项目协议，该公司正在设计、制造和测试用于关键导弹的新型 SRM 原型。此前有消息称，该公司正在 3D 打印海军的Mk 104 双火箭发动机，为 SM-2、SM-3 和 SM-6 导弹提供动力。  

△美国海军SM-6 导弹。照片来自美国海军。

3D打印导弹系统

Ursa Major 和雷神公司并不是唯一为美国国防部提供3D 打印导弹系统的公司。今年早些时候，意大利火箭和导弹制造商Avio宣布计划在未来 4-5 年内将其 SRM 产量提高三倍，以满足美国日益增长的需求。

虽然增材制造在该计划中的作用尚未得到证实，但Avio积极使用 3D 打印来生产推进系统。该公司拥有Velo3D Sapphire 3D 打印机，可用镍基合金材料制造高强度、耐腐蚀和耐高温的部件。Avio 之前曾与雷神公司合作，为关键的 SRM 建立国内工业基地。目前，该公司正在美国建设一家生产工厂，以加强供应链并实现采购选择的多样化。

另一方面，美国国防公司洛克希德·马丁正在 3D 打印其新型Mako 高超音速导弹的关键部件。金属增材制造技术被用于制造喷气式导弹的制导部分和尾翼，从而节省了大量时间和成本。制导部分的 3D 打印速度比传统方法快十倍，而成本仅为传统方法的十分之一。  

Mako 导弹的研制工作于 2017 年开始，目前已达到六级以上准备状态，这意味着它已准备好投入生产。导弹重 1,300 磅，已在 F-35、F/A-18、F-16、F-15 和 P-8 飞机上进行了外部配合检查，并在 F-22 和 F-35C 战斗机上完成了内部配合检查。其固体火箭发动机 (SRM) 可将 Mako 加速至 5马赫。