AI+3D打印融合開發火箭發動機，從誕生概念到試車用了2年

3D打印技術如今已經成為航天發動機的重要研發和制造手段。尤其是伴隨著AI技術的發展，航天領域正在將兩項技術進行融合創新。

但你是否還記得業內首次出現由AI設計和3D打印制造的發動機是哪一款，哪一年？

2022年，EOS突然展示了兩款通過計算機算法和人工智能以及3D打印技術創建的結構極其復雜的氣動塞式（Aerospike）火箭發動機。雖然只是展示樣件，但在當時引起了轟動，它是航空航天領域和3D打印行業首個由人工智能創建的火箭發動機結構。

這款發動機極其復雜，高80厘米，具有大長徑比的薄壁、蜂窩點陣及再生冷卻流道。兩家合作伙伴都表示，將這種設計復雜性與這種規模的可靠打印能力相結合，將推動新的創新。EOS分別使用M400-4和AMCM M4K系統打印了IN718和銅合金的版本。

而將AI設計與3D打印技術制造的氣動塞式發動機首次搬上試車臺，是2024年底由LEAP 71團隊首先實現。該團隊僅用3周就完成了此前人類工程師需要數年時間才能實現的研發突破。其使用最新的Noyron大型計算工程模型開發并使用3D打印制造的最新型氣動塞式火箭發動機，并進行了熱試車。該發動機使用液態氧和煤油作為燃料，具有5000N的推力。

2025年低，LEAP71團隊再次取得重要進展，他們設計和制造出一臺20kN推力的氣動塞式液氧甲烷火箭發動機進行了熱點火測試。

LEAP 71可謂是當前全球范圍內大膽嘗試AI+3D打印開發火箭發動機的最知名品牌。氣動塞式發動機，被譽為是航天航天領域的新一代引擎。然而，該產品從最初提出需求到熱火測試同樣僅用了3周。

3D打印技術參考注意到，發動機在設計階段就融合了制造思維，LEAP 71將3D打印技術的制造約束直接“喂”給Noyron LEAP 71計算工程模型，后者直接生成了一個面向3D打印制造特點而優化的設計。這大大減少了設計迭代次數，使得首次成功率很高。

中間產品：2024年底測試的氣動塞發動機半剖；右側產品2025年測試的液氧甲烷氣動塞發動機

筆者查詢到，這款發動機由Aconity3D公司提供制造服務，其AconityTWO 3D打印機針對產品特點進行了系統的工藝參數優化，目的在于提升表面質量并且確保內部冷卻流道的尺寸精度。它的整個制造過程也嚴格受控，確保制造過程穩定、可靠而且可重復。

發動機采用CuCr1Zr銅合金制造，這種合金具有綜合的熱導率、機械強度和成本優勢。熱處理在真空環境中快速完成，防止了表面氧化并改善了組織結構和性能。

Aconity3D公司指出，在該項目中，所有合作伙伴均緊密協作，降低了技術風險，縮短了交貨時間，共同推動測試并取得了重要成果。

兩項技術融合產生的爆發力也在國內航空航天領域引發關注。2025年，商業航天新秀微光啟航宣布聯合LEAP71開發出了創新的3D打印同軸剪切噴注器

微光啟航表示，AI與3D打印技術的結合，讓這款產品的零件數量減少了98%、研制周期縮短了70%、成本也降低了80%。它不僅是國內首款將兩項技術融合應用于液體火箭發動機研制生產的氣氣噴注器，也是將全球前沿“AI+計算工程”技術快速轉化為工程實物的一個標志性產品。

此外，隨著商業航天競爭越來越激烈，相信AI設計和3D打印技術的結合的應用落地案例將會越來越多。同時筆者也相信，我國也在推進開發自己的大模型產品，通過將AI技術應用于發動機設計，結合我國成熟的3D打印技術，航天發動機的騰飛也將指日可待。

注：本文由3D打印技術參考創作，未經聯系授權，謝絕轉載。

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