3D打印固体火箭发动机：战术武器的革命？

11月20日，美国火箭发动机创业公司大熊座（Ursa Major）宣布进军固体火箭发动机市场。该公司推出一种基于3D打印的固体火箭发动机设计和制造方法 Lynx，能够更快、更便宜地生产发动机。

近年来，美国国防工业因固体火箭发动机生产线有限而紧张，多家公司已重新定位，试图进入这一新市场。“美国的固体火箭发动机生产受到供应链断裂和工业基础过度扩张的困扰。在俄乌战争爆发前，大多数人并没有真正关注这一领域的工业基础。”大熊座公司CEO乔·洛瑞蒂（Joe Laurinti）说。

固体火箭发动机使用固体、而不是液体推进剂，广泛用于导弹等军事武器系统。诺格公司（Northrop Grumman）和 L3Harris 公司的 Aerojet Rocketdyne 是美国固体火箭发动机的主要供应商。洛瑞蒂表示，传统固体火箭发动机供应商的做法都是改造、升级成本高昂的生产线，而大熊座建造液体火箭发动机所用的3D打印技术可以为固体火箭发动机制造带来灵活性。

他说，大熊座公司希望通过3D打印技术改变固体火箭发动机的生产过程，提高美国标枪反坦克导弹（Javelin）、毒刺防空导弹（Stinger）和导向式多管火箭系统（GMRLS）等武器的库存补充能力。

制造这些系统时，大熊座将一体化制造某些部件，摈弃分别制造部件然后连接在一起的传统方法。这将减少所需的零件数量，提高自动化程度并降低整体成本。“如果每台发动机省去十几个零件和五到十个手动过程，（成本降低）是非常显著的。” 

Lynx 方法可以在三天内3D打印约50个直径达2.5英寸的小型发动机外壳，而使用传统制造工艺可能需要一个月左右。大熊座公司将制造直径从2英寸到22.5英寸的发动机，尺寸涵盖了许多急需的战术武器系统。该公司还开发了几种可用于3D打印的金属合金，包括高强度镍合金以及钛和铝。

大熊座公司在科罗拉多州生产小型火箭的液体发动机，并在俄亥俄州有一个3D打印实验室。从液体拓展至固体，洛瑞蒂说，该公司的固体火箭发动机已有了未公开的美国政府客户，公司目标是在向美国国防部供应发动机的同时与其他制造商合作。

尽管目前诺格和 Aerojet Rocketdyne 公司仍长期占据固体火箭发动机业务的主导地位，包括大熊座在内至少有三家创业公司试图进军这一市场。

成立7年的X-Bow系统公司专门从事固体火箭推进系统的增材制造，并计划在德克萨斯州建立工厂。该公司最近宣布，洛克希德·马丁风险投资公司（Lockheed Martin Ventures）成为其投资方之一。另一家在密西西比州沿岸地区生产战术固体火箭发动机的新公司 Adranos，最近被国防承包商 Anduril 收购了。

▲战术武器小发动机和部件3D制造
（图源：Ursa Major）

▲3D打印改变战术武器制造
（来源：Entertainbea@Youtube）