让卫星“瘦身”，为火箭助燃 3D打印在航空航天领域大展拳脚

作为第三次工业革命制造领域的代表技术，3D打印的发展时刻受到社会各界的广泛关注。3D打印具有轻量化、低成本、快速研制等特点，正好与航空航天产品的需求“不谋而合”。由于二者契合度颇高，因而航空航天被认为是全球3D打印增长最快的应用领域之一。据MARKETS&MARKETS预测，2022年航空航天3D打印市场的全球规模将达211亿元，拥有广阔的应用前景。

近年来，随着增材制造技术研究的稳步推进，3D打印创新应用成果不断显现，在火箭、卫星、探月、探火等领域大展拳脚，不仅让卫星“瘦身”，为火箭助燃，还为“神十四”保驾护航……在“斤斤计较，克克黄金”的航天领域展现了显著的应用优势。

“量身定制”座椅，为“神十四”保驾护航

12月4日，神舟十四载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。在此次任务中，保障航天员出舱的专用移送坐椅由来自重庆市两江新区的创新团队“量身定制”。相比以往几代座椅的设计，此次设计团队利用先进的3D打印技术和碳纤工艺等，为专用出舱座椅解决诸多的技术与工艺难题，满足了严苛的航天任务需求，圆满完成此次航天保障任务。

据悉，“神十四”专用座椅“升级版”，满足了航天员从坐立到平躺的舒适支撑，提供了从乘坐到抬送多状态转换的便捷操控，完成了从轻量化到安全性的平衡和验证。

实现轻量化，让卫星“瘦身”30%以上

日前，第二届增材制造(3D打印)研究前沿国际会议在南京召开，会上展示了众多3D打印领域的新技术和新成果。其中，3D打印微纳卫星格外吸睛，虽然外表看上去就是一个四四方方的盒子，并无特别之处，但内里却“大有乾坤”。

对于航空航天装备而言，减轻重量是不变的主题，3D打印技术的应用，让卫星“瘦身”的同时，也丰富了它的“内涵”。虽然这颗卫星模型的体积仅10立方厘米，内部却容纳了多个不同功能的元器件。一体化3D打印技术的拓扑设计、晶格设计等轻量化设计技术，可以在卫星内部结构上重新布局，从而可以实现卫星轻量化。

用3D打印出一体化研制的微纳卫星，体积可减少30%以上，功能密度提升30%以上。这样一来，不仅可以降低成本，为批量化生产卫星提供基础，还可以搭载更多的卫星载荷，进行更多的空间试验。据悉，目前3D打印技术在微纳卫星研究方面越发成熟，仅南京理工大学就发射了十几颗。

固体推进剂，为火箭发动机提供燃料

近日，随着X-Bow的Bolt火箭成功发射，空间技术专家X-Bow Systems成功完成3D打印的固体推进剂技术测试。X-Bow公司称该推进剂采用了分离的创新模块化架构，从根本上改变了现有固体火箭发动机的制造和集成工艺，大幅降低了助推器和导弹的火箭发动机价格。

由于固体火箭推进剂不易降解，可以长时间储存。由固体推进剂驱动的火箭，往往被用作提高有效载荷能力的助推器，或用于将更轻的有效载荷发射到低地球轨道(LEO)。该公司还表示，这种推进剂与发动机和飞行器是不同的，因为采用3D打印技术，允许它们快速迭代，并根据任务特定的参数进行定制，能以一种传统制造无法实现的方式“独特地优化”。

结语：未来，随着科技水平的提高，相信3D打印技术在航空航天领域将有更大的作为。航空航天行业也将借助3D打印飞得更高、更远。