钛合金在航空制造中的用量持续攀升，空客A350已达14%，波音787达到15%。但传统锻造加机加工的方式，材料利用率甚至不足10%，超过90%的昂贵金属变成了废屑。

这正是吉凯恩航空（GKN Aerospace）持续深耕激光送丝DED技术二十年的原因之一。近日，吉凯恩航空（GKN Aerospace）宣布启动TITAN-AM项目（钛工业化与增材制造技术）。项目投资额达840万美元，合作方是美国空军研究实验室（AFRL）。项目直指激光送丝（LMD-w）定向能量沉积增材制造技术的工业化，从而支持下一代航空结构件的制造。

这是国际航空制造巨头企业在金属增材制造战略动向的一个切面，也是定向能量沉积增材制造技术加速工业化应用的缩影。

根据3D科学谷的了解，吉凯恩开展TITAN-AM项目目的是解决激光送丝增材制造技术在航空结构应用中所需的五个关键领域：大型钛合金结构件工艺工业化、钛合金材料数据库、先进仿真能力、专用无损检测技术、以及代表性结构件验证。

据悉，此次合作进一步巩固了吉凯恩航空对推进增材制造技术的承诺，为航空平台提供更轻、更强、更可持续的结构解决方案。

TITAN-AM项目力求减少材料浪费、缩短生产周期，并提高复杂航空结构的设计自由度。吉凯恩航空目前已有多款增材制造的大型结构件投入批量生产并处于服役状态，其中包括已经批量生产的普惠GTF（齿轮传动涡扇）发动机风扇机匣安装环。

 二十年技术演进

正如吉凯恩公司所谈到的，TITAN-AM项目进一步巩固了吉凯恩航空对推进增材制造技术的承诺。吉凯恩航空在增材制造领域的布局已长达二十余年，3D科学谷整理了该公司DED增材制造技术的演进脉络。

GKN Aerospace

l 技术铺垫：从发动机部件到大型结构件

吉凯恩在发动机领域的增材制造技术探索始于2001年，起初更聚焦于探索工艺本身。真正的战略转折出现在2017年——与橡树岭国家实验室（ORNL）启动为期五年、总额1780万美元的合作，自此将激光送丝DED（LMD-w）定位为核心方向。Cell系列设备的迭代是这一战略最直观的坐标。从Cell 1面向快速原型和基础研发应用，到2019年推出可成形2.5米钛合金结构件的Cell 2，再到2023年推出的Cell 3设备，已可制造长达5米的航空件。三年内，吉凯恩航空将LMD-w增材制造技术的单件成形能力从2.5米提升至5米以上，实现了翻倍跨越。

▲Cell 3设备 © GKN Aerospace

l 关键合作：从演示件走向飞行件

2022年，GKN与诺斯罗普·格鲁曼合作制造了约2.5米长的钛合金演示件，验证了LMD-w用于大型航空结构件的能力。2024年，双方进一步在一年内开发出新型火箭发动机部件，印证了DED在快速迭代中的实用价值。这些铺垫为TITAN-AM的体系化推进奠定了基础。

l  批产与认证：普惠GTF发动机风扇机匣安装环

最能体现GKN战略闭环能力的案例是普惠GTF发动机风扇机匣安装环（FCMR）项目。

普惠GTF发动机为空客A220和巴西航空工业公司E195-E2提供动力，风扇机匣安装环是发动机中的承力结构件。2025年上半年，吉凯恩航空已交付了200件可供机加工的增材制造风扇机匣安装环部件。吉凯恩航空曾表示，FCMR项目是获得FAA认证关键航空增材制造部件。

▲普惠GTF发动机风扇机匣安装环 © GKN Aerospace

在这个案例中，原制造工艺是锻造与机加工技术，用约440公斤钛合金坯料切削至不足40公斤，材料利用率不足10%，生产周期9个月。而采用LMD-w增材制造技术之后，材料节省40%，端到端周期压缩至4周。

吉凯恩航空2025年官方披露的资料还显示，在过去一年中，公司已达成多项关键的增材制造认证及技术里程碑。其中有代表性的成果是，公司成功制造了迄今最大的全增材制造部件——用于CFM国际RISE技术验证机的大型钛合金发动机机匣，同样采用DED技术完成，达到了铸件质量标准。

l 全球制造网络：多节点扩张

吉凯恩航空围绕LMD-w建立了“以美国为核心、辐射瑞典与挪威”的制造网络。沃斯堡全球技术中心是Cell 3设备所在地，也是TITAN-AM项目的执行基地，聚焦工艺工业化。位于瑞典特罗尔海坦的中心则是LMD-w技术最早发源地，承担FCMR核心结构生产。此外，吉凯恩航空的挪威康斯贝格中心将于2026年投产，同样部署LMD-w增材制造能力，目标是减少80%材料浪费。

 全球DED 3D打印市场规模

DED增材制造-3D打印技术正从工艺演示迈向批量装机。根据市场研究机构Knowledge Sourcing Intelligence LLP发布的”Direct Energy Deposition 3D Printing Technology Market – Forecasts from 2025 to 2030″报告，2025年全球DED市场规模约为41.58亿美元，预计2030年将达95.43亿美元，年复合增长率18.07%。

如果从应用端对技术的引入情况来看，空客在今年1月公开揭示的进展为激光送丝DED增材制造技术的发展提供了有力的佐证。2026年1月，空客宣布已在A350货舱门框区域批量集成采用w-DED工艺制造的钛合金结构件，这些零件在功能和几何上与传统锻件完全一致，已实现量化的成本节省。空客表示，这只是第一步，未来将以A350的货舱门框部件为起点，逐步将w-DED 3D打印技术推广至其他项目与飞机上更为关键的部位。

 中国企业的快速成长

融速科技聚焦新一代送丝DED 3D打印技术。该公司的技术已用于制造航天贮箱缩比件、管路支架、发动机喷嘴等部件。2024年搭载其3D打印部件的火箭成功发射。3D科学谷在今年TCT亚洲展期间对融速科技进行采访时了解到，公司DED送丝3D打印技术的应用已从航空航天用户拓展至能源、船舶等工业领域，用于金属零部件的生产。目前，融速科技已完成600余件成品交付，总重超12吨。相对于传统锻造等工艺，产品可降低30%至50%成本，生产周期缩短一半。

▲融速科技航空航天应用

煜鼎增材是专注于高性能大型金属构件材料与制造技术研发与产业化的国家级高新技术企业，由北京航空航天大学教授、中国工程院院士王华明领衔的核心团队与北京航空航天大学共同创立。该公司标志性的成果“飞机钛合金大型整体复杂构件激光成形技术”曾荣获国家技术发明一等奖，技术已广泛应用于先进战机、大型飞机、重型运载火箭、核电装备等国之重器的研制与批产。

▲煜鼎增材产品之一曾被《经济学人》报道为“世界最大的3D打印钛合金飞机构件”。

中科煜宸激光是国内较早实现系列化DED装备的企业，积累了送粉、送丝及增减材复合等多种工艺路线。公司在航空领域拥有深入应用，凭借DED 3D打印装备，实现了对镍基高温合金、钛合金等难加工航空零部件的直接精密成形。

 科学谷·视界

现在，我们回到文章开头的问题：为什么吉凯恩航空要持续深耕LMD-w技术？3D科学谷认为有两点尤其值得关注。

LMD-w技术正在部分替代传统工艺。航空业对钛合金的需求仍在攀升。根据3D科学谷的市场观察，空客A350的钛用量已达14%，波音787达到15%，国产CR929预计也将向15%靠近。钛合金性能优异，但价格昂贵，传统锻造加机加工的材料利用率往往不足20%，大量高价值金属在切削中变成废屑。同时，大型模具开发周期长达两年，前期投入巨大。空客已在A350货舱门框上批量采用w-DED工艺制造的钛合金结构件，这些零件在功能和设计上与传统锻件保持一致，但成本明显降低。

以LMD-w为代表的DED 3D打印技术不止于节省材料和缩短周期，还在于打破尺寸上的物理限制。LMD-w可配合工业机器人制造长达数米的大型结构件。从吉凯恩航空的Cell系列设备从2.5米跨越至5米以上，到空客从A350货舱门向机翼、起落架延伸，LMD-w技术正在重新定义大型航空结构的设计与制造逻辑。

“ 3D Science Valley 白皮书 图文解析

”

这些技术优势正在转化为市场空间，航空航天是其中重要的驱动力。无论是吉凯恩航空的激光送丝LMD-w，还是NASA在“快速分析与制造推进技术（RAMPT）”计划中采用送粉DED 3D打印技术在燃烧室上制造喷管的应用都属于DED技术家族，并在各自领域验证了这一技术路线的工程价值。

吉凯恩与航空应用端企业的深度协同提供了可供参考的产业化路径。在这条道路上，吉凯恩航空并非单打独斗，而是与普惠、诺斯罗普·格鲁曼、AFRL等产业链关键角色深度协同，从材料数据库、专用NDI到适航认证逐步建立完整闭环。这种以应用牵引技术、以协同加速成熟的模式，为DED增材制造技术打开了生产级的应用通道。

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超高速DLP弹性体3D打印机

零犀智造MAT-DLS380采用HSCP高速3D打印技术，具有超高打印速度及精度。配合全自研的双组分弹性材料及高性能塑性材料，轻松实现终端产品的生产。打造一个idea-to-production的创新平台，标志着3D打印技术从产品打样到终端零件小批量生产的一个新里程碑。

潮牌鞋履想要更夸张的镂空结构、更复杂的曲面纹理，新型家居渴望“一人一形”的人体工学适配，弹性体防护需要高度定制化的缓冲结构……但当这些需求撞上传统模具制造，开一套模具就要半个月到一个月，品牌方的迭代速度如何跟得上？设计师天马行空的创意，谁来帮他们落地？

作为2026 TCT亚洲展期间的重要环节，3D科学谷与TCT亚洲展共同对参展企业展示的全球首发新品进行了系列采访。

本期我们带来的是零犀智造的采访, 在总经理徐力峥对公司全球首发新品的介绍中回应了以上话题。

请介绍一款公司在本届TCT亚洲展进行首发的新品。
研发这款设备是看到了市场中的什么挑战？
公司是如何用技术来回应这些挑战的？

徐立峥：零犀智造带来的首发产品是一款DLP高速3D打印机——MAT-DLS380，主要应用在鞋子、坐垫、靠枕等弹性体3D打印领域，打印速度非常快。

它的成型尺寸为384×240毫米，比一般的DLP设备要大一点。因为我们用的是最新的0.8英寸DLP光机芯片，目前算是市面上比较前沿的技术。打印速度非常快，实测一个半小时到两个小时能打印一双鞋。大的鞋子一次可以排两双，小的可以排三到四双。如果打鞋中底等部件，最高日产能可以达到80到120双。

这款设备设计的初衷是面向黑灯工厂和无人化智能工厂。所以设备中集成了摄像头、电动门，后期如果需要配机械臂，可以换成电磁离合的；目前的手动版用的是快压方式，工人操作起来很方便。设备还集成了自动上料装置，后期面向黑灯工厂用户，实现自动上料、机械臂自动取件形成闭环，就能实现很好的无人工厂模式。我们为设备软件UI 设计了友好的人机交互界面。

设备中还集成了大量传感器，比如温度传感器、气压传感器、重力传感器。温度传感器用于内部恒温，打印高粘度的双组份材料时，恒温状态可以提高打印稳定性。重力传感器可以称出料槽里材料的重量，打印过程中材料不够时，自动供料系统会实时动态补给。后期配合机械臂，就可以实现24小时不间断的稳定生产。

另外，这台设备和AI已经做到了深度融合。设备内置了IMS智能制造系统，可以批量控制设备，从订单到生产到设备批量控制，还嵌入了大模型，用Agent的方式实现自然语言与机器的交互。

最近这几年，随着材料科学的不断突破，尤其是双组份弹性体材料的突破，该材料的3D打印应用迎来了爆发期。它的应用从原型制造跨越到了批量生产环节。而且像鞋子、坐垫、靠枕等C端应用，市场潜力非常大。所以零犀智造针对这个不断增长的应用市场，研发了这款3D打印设备。

当用户用上这款设备，他们能做哪些以前做不了的事？
这让他们在竞争中拿到什么样的“新筹码”？

徐立峥：以鞋制造为例。传统鞋子生产依赖模具，开一套模具至少半个月到一个月，迭代速度跟不上市场变化。而3D打印技术可以解决一个高效的“小单快返”模式。比如客户有一个好需求，上午设计建模，下午就能开始打印，测试没问题的话，转天就能批量生产。整个周期从一个月缩短到一两天，能极大促进产品创新和发展。

我们的目标是助力应用端实现“千店千品”，每个人的鞋子可能都不一样，市场会迎来新一轮爆发。所以很多鞋厂、上游工厂也在谋求转型。传统鞋子比较内卷，用3D打印可以设计出很酷炫、很复杂甚至天马行空的造型，让设计师放开想象力，创造无限可能。

TCT亚洲展一直是全球首发创新的风向标。从您今年的观察来看，什么“苗头”最可能成为未来一年的主流应用方向？
选择在TCT亚洲展首发新产品，希望借此传递什么信号？

徐立峥：我觉得有两个比较火的两个方向：

一个是面向C端产品制造的3D打印技术，例如双组份弹性体3D打印技术，还有拓竹这样的桌面级3D打印技术。

另一个是AI技术与增材制造技术的融合，我们看到金属3D打印厂商制造了用AI设计的火箭发动机。我觉得AI与3D打印技术同时爆发，将带来1+1大于2的效果，甚至是能创造无限可能。比如鞋子的设计，我觉得不出两三年，AI就能取代设计师，独立开发出很酷炫的鞋子，再结合3D打印这样的制造技术，会为消费者带来不一样的体验。

本次展会我们希望向市场传递的信号首先是零犀智造是一家设备厂商。同时，我们在产品开发上是两条路线：一条是3D打印设备，另一条是深入做AI研发。我们要做的是AI和3D打印的融合，创造更无限的可能。

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然而，这些难熔合金的加工过程充满挑战。传统减材加工方式（如机械加工）不仅材料浪费大，而且钨、钼等金属的硬度高、脆性大，加工刀具损耗严重，复杂内腔结构几乎无法成形。

3D打印-增材制造技术恰好对症下药，通过近净成型减少材料浪费，并制造传统工艺无法实现的复杂内部结构，满足火箭发动机、核聚变装置等极端装备的制造需求。

但熔点越高，越难打印。在典型的L-PBF 金属增材制造工艺中，难熔合金的制造也存在挑战，开裂、变形、氧污染等问题长期困扰着这个赛道。除此之外，现有难熔合金牌号大多是几十年前为铸造、锻造设计的，它们的成分并不适应3D打印的快速熔凝过程。如果沿用传统的“试错法”，开发一种新合金需要数年时间。

根据3D科学谷的市场观察，亚利桑那州立大学（Arizona State University）与悉尼新南威尔士大学（UNSW Sydney）研究团队所开展的工作正式利用人工智能强化学习算法，应对3D打印难熔合金材料开发的挑战。他们让AI完成数千次成分筛选，只将最有希望的配方送入3D打印机，将研发周期从数年缩短至数月。以下是研究团队对这项工作的分享。

从高超音速飞行器到核动力潜艇，当今许多尖端国防系统都离不开一种名为”难熔合金”的特殊材料。这类金属即使在极端高温下也能保持稳定，不易熔化或软化。难熔合金以钨、铌、钼等元素为基础，这些金属拥有材料界最高的熔点。

来源：ADDMAN

凭借强大的化学键，难熔合金的原子排列成稳定的晶体结构，即便在极端温度下也能抵抗变形。当传统合金在持续应力下开始软化、缓慢变形时，难熔合金依然能保持其强度。这使得它们成为暴露于极端高温、高应力或辐射环境中的关键部件的理想材料。

目前使用的大多数难熔合金都诞生于几十年前，远早于现代金属3D打印技术（增材制造）和人工智能的问世。许多现有难熔合金难以甚至无法通过这类技术实现可靠制造。

 将新合金设计交给人工智能

在实践中，许多难熔合金在3D打印时会出现开裂、翘曲或内部缺陷。这是因为它们的成分配比是为铸造或锻造优化，而非针对激光打印中的快速熔化-凝固过程。在3D打印中，激光在极短时间内反复熔化并凝固金属，形成陡峭的温度梯度，从而产生巨大的内应力。几种关键难熔金属在室温下呈脆性，无法吸收这种应力而开裂。

若沿用传统的”试错法”重新设计这些合金，将耗费数十年时间。

来源：THE CONVERSATION

研究团队表示，他们采用的替代方法是强化学习人工智能算法。AI系统会探索成千上万种可能的合金配方（比如不同化学元素的组合）。即便是配方中最微小的变化，也可能彻底改变最终材料的性能。

AI会根据多重标准对每种候选合金进行虚拟评估，这些标准包括：1000℃以上高温下的强度、抗高温氧化损伤能力，以及重量、成本，最关键的是能否被可靠地3D打印。

表现优异的合金会得到”奖励”，失败的则被舍弃。经过多轮循环，系统能学会哪些化学成分组合效果最佳。

随后，研究团队会在实验室中制造并测试最有前景的AI设计合金。它们的真实性能数据会反馈回模型，持续优化其预测能力。

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”

 超越实验室的战略价值

这项研究的意义远不止于实验室。

对制造业的应用端而言，更快的材料开发意味着能更快地部署下一代发动机、高超音速飞行器及耐热防护系统。AI设计的合金可在强度、耐热性和可制造性之间实现优化。例如，采用计算方法设计、通过3D打印制造的NASA GRX-810合金，其高温耐用性是传统合金的1000倍。

传统工艺制造难熔金属零件时，机械加工会浪费高达95%的原材料，而3D打印能将材料浪费趋近于零。

 挑战依然存在

研究团队指出，这种方法并非没有障碍。最大难题之一是数据稀缺：AI模型需要从现有实验结果中学习，而难熔合金的相关数据非常有限。与钢、铝等常见材料相比，这类合金中经过系统测试的牌号少得多。

此外还有现实条件的制约。适合3D打印的难熔金属粉末价格昂贵且来源受限，从小尺寸实验室样品放大到全尺寸零件制造时也充满挑战。因为当一种在指甲盖大小的测试样上表现优异的合金，被打印成大型复杂零件时可能性能迥异。

最后，AI的预测必须始终通过实验验证，并不能替代严苛的物理测试。

研究团队表示，他们之间的合作仍处于早期阶段。目前他们正在构建AI模型，并汇集用于训练的实验数据库。预计在今年年底前，首批候选合金成分将进入3D打印和实验室测试，测试结果将反馈回模型中。

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当极端环境装备对材料性能的要求不断突破物理极限，难熔合金的研发方式本身，正在经历一场更深刻的变革。

过去半个世纪，难熔合金的开发始终遵循“试错法”，周期以年为单位，成本高达数百万美元。而亚利桑那州立大学团队采用的强化学习框架，正在将这一过程从“经验驱动”推向“预测驱动”——AI在虚拟空间中完成数千次成分筛选，算法从每一次“失败”中学习，逐步逼近最优解。

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而数字孪生、人工智能技术与增材制造材料开发深度融合，正在将这种“预测能力”推向新的维度。正如SynaCore最近发布的AI Alloy模块所展示的，当AI的快速预测能力与数字孪生的多尺度模拟深度集成，科学家得以在虚拟空间中精准模拟全新合金的材料性能，实现“设计-模拟-虚拟验证”的数字化闭环，从海量可能性中快速锁定最优解，而非受限于实验室的反复试错。

这或许才是研究团队所开展的工作留给我们的最大启示：增材制造最大的变量不再是更高参数的设备，而是藏在算法深处、对材料本质的理解，以及向“智能设计”转变的新范式。

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2026-2027年正值中国商业火箭密集验证的窗口期，火箭发动机的“循环效率”直接定义运载经济性，而3D打印正是攻克全流量复杂结构、实现快速迭代的核心制造手段。下文转载蓝箭航天官方报道，并在文末通过“3D科学谷·视界”，与谷友共同探讨全流量发动机时代的制造命题。

 构建高效率、可重复使用的重型运载动力体系

近日，由蓝箭航天自主研制的“蓝焱”220吨级液氧甲烷全流量补燃循环发动机完成整机全系统长程试车，标志着我国在大推力高性能液体火箭发动机领域持续取得突破性进展。该发动机是支撑我国下一代大型和重型运载火箭研制的重要动力基础设施和核心配套能力，为构建高效率、可重复使用的重型运载动力体系奠定基础。

“蓝焱”采用了国际先进的全流量补燃循环构型，且采用了高集成设计与高室压设计的总体技术方案。该构型发动机设置了两个预燃室，其中的富燃预燃室驱动燃料泵，富氧预燃室驱动氧化剂泵，两路燃气全部进入主燃室，在主燃室内再次完全燃烧。与传统构型发动机相比，全流量补燃循环发动机具有燃料利用效率高、推重比大、寿命长的优势，同时也具有系统耦合度高、系统复杂、振源多、内压高、热流大等困难点，设计、试验和制造难度较大，这些技术壁垒也使得目前仅有国外SpaceX“猛禽”一款型号实现了上箭使用。

“蓝焱”发动机快速推进研制，并于2025年5月进行了首次全系统试车，至今累计完成全系统点火试车100余次。快速推进的测试进展与本轮次整机全系统长程试车的完成，表明蓝箭团队针对关键技术的攻关工作持续推进，掌握了全流量发动机的全流程研制能力与敏捷研发能力，通过快速的迭代优化使得产品成熟度进一步提升，为后续研发打下了坚实基础。

以上转载自：蓝箭航天

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2026至2027年，多款中大型火箭将迎来首飞与回收大考，谁能率先实现大载荷入轨与成功回收，谁就能在未来的星座组网中占据先机。

在这场竞速中，火箭发动机作为“心脏”，其循环方式直接定义了火箭的运载上限。从燃气发生器循环到补燃循环（分级燃烧循环），再到全流量补燃循环，是液体火箭发动机技术升级的清晰路径。全流量补燃循环是补燃循环的一种进阶形式——通过设置两个预燃室，让全部推进剂参与两次燃烧，在补燃循环基础上实现比冲再提升8%-10%、运载能力进一步提高15%-20%。

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那么，3D打印在液体火箭发动机制造中扮演了什么角色？它正是攻克火箭发动机“系统复杂、制造难度大”的核心手段。以中国航天科技集团新研制的某型发动机为例，其超过60%的零部件可通过3D打印生产，生产时间能从50小时缩短至10小时，减重效果超过50%。它不仅让复杂流道、高集成度设计得以落地，更是实现快速迭代、降本增效的核心技术之一。

放眼产业链，3D打印的价值已从单一零部件制造，渗透至发动机、结构件等多个高价值环节，成为支撑火箭性能突破和商业化运营的关键基石。

根据3D科学谷的市场观察，全球第一款实现量产、投入实际应用的全流量分级燃烧液氧甲烷发动机——SpaceX的“猛禽”发动机可以说是3D打印赋能复杂构型的最真实例证。从猛禽1到猛禽3的演进，就像是一部3D打印驱动的零件整合史：与初代猛禽相比，猛禽3通过金属增材制造将二次流路集成至主泵、将冷却通道直接打印在零件壁中，使得外置管线减少30%、海平面推力提升51%，与猛禽2相比发动机干重减轻约6.5%。马斯克本人直言，这得益于“全球最先进的3D金属打印技术”，将许多连接件、冷却管道直接打印到零件壁。

回到前文谈到的蓝箭航天，该公司在其现役天鹊系列发动机的研制中已广泛应用金属3D打印技术（如燃烧室身部、管路、阀门等关键部件）。随着“蓝焱”全流量补燃循环发动机进入工程化研制阶段，考虑到该型号更高的结构复杂度与集成度要求，增材制造技术或将发挥更为关键的作用。

技术的突破与制造的革新相辅相成，正共同推动中国商业航天穿越验证窗口，奔赴星辰大海。

参考资料

国金证券.《商业航天行业研究》

百度百科.Raptor3

SpaceX’s Stunning Rocket Engine Is Complex, Yet Simple & 51% More Powerful

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根据3月2日中国航天科技集团官方消息，五院510所霍尔电推进产品迈向年产千套时代。本期3D科学谷将对该文进行转载，”走进” 510所位于杭州的霍尔电推进”超级产线”，见证卫星”心脏”——霍尔电推进系统，从”科研高地”迈向”智造枢纽”的转变。

根据3D科学谷的观察，这场产能跃升的背后，与3D打印等先进制造技术的深度应用密不可分。以510所于2026年1月宣布完成研制的EP-1A型霍尔电推进产品为例，该产品在设计阶段就深度融合了增材制造思维 。其中，其核心部件之一的贮供单元，通过采用3D打印新工艺及一体化设计，实现了体积缩小约70%、重量减轻约35%的显著效果 。这不仅体现出3D打印在实现航天产品轻量化、集成化方面的巨大潜力，也为后续的规模化生产奠定了设计基础。

随着产品在技术上迭代与成熟，510所正全力推进其产业化进程。510所在今年1月的官方发文中表示，正依托杭州产线二期建设，奋力打造年产1000套的能力 。

对于商业航天领域而言， 霍尔电推进系统量产的实现， 意味着卫星的”心脏”正从”定制化研制”成为”货架上的商品”，将直接满足我国低轨卫星互联网星座（如千帆星座等）规模化部署的迫切需求 。通过先进技术与智能化产线的结合，510所正在将高性能的航天动力转化为成本可控、可快速交付的标准化产品，为蓬勃发展的中国商业航天注入动力 。

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2026年初春，杭州西子湖畔，一场商业航天领域的变革正在上演。

在中国航天科技集团有限公司五院杭州中心的现代化厂房内，一条被誉为卫星“心脏”的霍尔电推进系统“超级产线”正全速运转。跨越两千公里，从大西北的黄河之滨到长三角的钱塘江畔，五院510所正经历着一场从“科研高地”向“智造枢纽”的深刻蜕变。

当前，互联网星座进入规模化部署阶段，对卫星的“心脏”——电推进系统，提出了极端的批产交付、低成本和高可靠要求。

“面临批产任务量级跃升等多重压力，我们必须以系统思维推动转型攻坚。”510所所属杭州华宇公司董事长高波说，刚刚过去的2025年是一个开拓之年，面对星座密集的发射任务，他和团队几乎没有喘息的间隙。

在过去的一年里，这支团队交出了一份惊人的答卷：全年高质量交付3个系列共98套产品，准时交付率100%，在轨一次点火成功率100%。

跟着高波的脚步，我们走进了正在建设升级中的商业航天霍尔电推进产线二期。按照规划，这里将分步建设涵盖推力器柔性制造线、贮供单元柔性制造线、电子产品（PPU）智能制造线及系统总成装配线的完整生产能力。

▲ 霍尔电推进点火试验设备正在进行点火测试

“这是一座基于‘数字孪生’构建的智能化工厂。”高波说，在霍尔电推进二期产线上，510所正在构建一个“数字孪生体”，实现生产全流程的自动化与数字化追溯。这条产线达产后，将形成千套级霍尔电推进系统的年产能，且单套电推进系统生产成本较2025年工程研制阶段降低20%以上。

这在过去，是不可想象的数字。

不仅是霍尔电推进系统。在这座现代化的产业园区里，星载铷原子钟的批量生产线和电子产品智能化制造平台也在紧锣密鼓地建设中。

在商业航天的逻辑里，所有的创新最终都要指向一个朴素的终点：变成“货架上的商品”。510所的目标，是将霍尔电推进系统、星载原子钟、空间二次电源等核心部组件打造成“即插即用”的标准化模块。

“目前，我们对商业化运营模式和盈利机制研究还不深，从科研向产业化转型，我们也需要补充大批精通先进工艺、智能测试、质量控制的技能人才，以及兼具技术前瞻性与市场洞察力的研发领军人才。”高波坦言，这也正是一个传统航天院所走向市场的阵痛与自觉。

▲ 工作人员正专注地进行产品测试

实际上，南下长三角，落户杭州湾，这是510所谋求生存与主导权的必然抉择。一方面，长三角地区完善的电子信息产业链、G60科创走廊的活力以及汽车工业积累的精益制造理念，正是航天产品走向“货架化、谱系化”所急需的给养；另一方面，杭州中心是五院与杭州市政府共建的实体机构，旨在打造产业生态，形成与北京总部协同呼应的“双核驱动”发展格局，510所杭州业务是五院该战略的关键落子。

从“研究所”向“现代化科技企业”的转身，核心依然是人的转型。“兰州本地在新质生产力相关领域的高端人才与创新资源相对稀疏。我们选择杭州，能够高效吸引多学科高端人才。”高波告诉记者。

从兰州黄河之滨的科研高地，到钱塘江畔的智造枢纽，这群来自大西北的航天人，正在用全新的工业逻辑和人才生态，批量打造着属于中国商业航天的星辰大海。

转载自：中国航天科技集团

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太空经济的影响力正超越传统的航空航天与国防领域，延伸至IT硬件、电信等广阔行业。摩根士丹利预测，到2040年，全球太空经济规模将攀升至1.1万亿美元。其中，以低轨卫星互联网为核心的卫星通信与服务板块，将成为最主要的增长引擎，预计贡献整体市场规模的50%至70%（最乐观情境下），驱动太空经济从政府主导迈向商业繁荣的新阶段。

在这一宏大进程中，中国已成为全球太空竞赛的关键参与者。截至2025年12月，中国已向国际电信联盟（ITU）提交了规模空前的低轨卫星星座计划，累计申请卫星数量超过20.3万颗，覆盖CTC-1、CTC-2等14个星座。这不仅标志着中国正式加入全球空间资源与频率轨位的战略竞逐，也意味着一个涵盖制造、发射与运营的超级系统工程即将全面启动。

运力，是决定巨型星座成败的生命线——这既是商业航天严苛的成本逻辑所决定，也受轨道资源的刚性约束。从经济视角看，卫星互联网本质上是一场”快速部署、尽早收益”的竞赛。以SpaceX的星链为例，其通过可重复使用的猎鹰9号火箭，将发射成本从早期每公斤约9万美元大幅降至约2800美元，单次发射成本压缩至3000万美元左右。这样的成本优势支撑了其每年上千颗，在轨数量已接近1万颗的部署节奏，使其能在形成基础服务能力后迅速产生现金流。

相比之下，截至2025年底，中国两大主力卫星互联星座GW星座与千帆星座在轨卫星总数尚不足250颗。对照ITU”七年内发射首星、九年完成10%部署、十四年全部完成”的规定，中国在短期内面临发射缺口巨大、运力需求迫切的挑战。如果未来几年不能将年发射能力提升至数百甚至更高量级，不仅前期投入面临沉没风险，已申报的20.3万颗卫星频轨资源也可能因”先用先得、逾期作废”的规则而被收回。

要在这场竞争中赢得主动，掌握火箭动力核心技术已成为决定成败的关键。本文将对其中代表前沿方向的国内全流量分级燃烧液氧甲烷发动机主要型号进展进行系统梳理与分析，并在文末简要剖析3D打印技术在火箭发动机中的应用的重要意义。
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一、全流量分级燃烧发动机核心原理与技术特点

全流量分级燃烧循环（Full-Flow Staged Combustion，FFSC），是液体火箭发动机燃烧循环的高级形式，其核心逻辑区别于传统分级燃烧循环的关键在于：燃料（甲烷）与氧化剂（液氧）的全流量均需经过预燃室驱动涡轮，再进入主燃烧室完成最终燃烧，实现推进剂能量的最大化利用。

图源：微博少年伯爵

结构组成：该类型发动机必须配备两套独立的预燃室与涡轮泵系统——富燃预燃室（燃料过量）与富氧预燃室（氧化剂过量），分别驱动燃料涡轮泵与氧化剂涡轮泵运转，两套系统协同工作，确保全流量循环的高效稳定。

核心优势：

• 燃烧效率极高，推进剂几乎完全燃烧，比冲显著高于传统发动机，能大幅提升火箭运载能力；
• 涡轮机工作温度更低，富燃与富氧预燃室的设计可避免涡轮直接接触高温燃气，延长发动机寿命，为可重复使用奠定基础；
• 可靠性更强，消除了传统循环中推进剂涡轮密封的技术隐患，降低故障风险。

核心技术难点：

• 富氧预燃室的材料稳定性与燃烧可靠性，需应对高温高压富氧环境的极端氧化性考验，避免材料烧蚀；
• 两套预燃室-涡轮泵系统的协同控制，确保流量匹配、时序同步，实现全流量循环的稳定运转；
• 可重复使用技术的工程化落地，需解决发动机多次启动、大范围变推、低成本维护等难题，适配商业航天高频次发射需求。

目前，液氧甲烷是该循环最适配的推进剂组合，兼具成本低、燃烧积碳少、可原位制备（适配火星探测）等优势，成为全球研发的主流选择。

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二、国际标杆：SpaceX猛禽（Raptor）系列发动机

SpaceX的猛禽系列发动机，是全球第一款实现量产、投入实际应用的全流量分级燃烧液氧甲烷发动机，自2012年启动研制以来，历经十年三轮跨越式迭代，从第一代到第三代实现性能翻倍式提升，成为全球该领域的技术标杆，其技术参数与研制历程为我国相关型号研发提供了重要参考。

猛禽系列发动机的迭代核心聚焦于“减重降本、提推增效”，各代核心参数差异显著，具体如下：

第一代猛禽（Raptor V1.0）：燃烧室压力300bar，海平面推力185吨，采用传统点火系统，外部管线复杂（被戏称为“圣诞树”），大量采用法兰接头便于测试与零件更换，制造成本约200万美元，主要用于技术验证，未大规模量产；

第二代猛禽（Raptor V2.0）：燃烧室压力提升至330bar，海平面推力增至230吨，核心突破是删除传统点火系统，利用燃烧室高温高压环境实现推进剂自燃，简化结构的同时减重降本，制造成本降至25万美元以下，实现每日至少1台的量产速度，删除隔热罩后为火箭减重6吨，适配星舰首飞需求，是目前星舰使用的主力型号；

第三代猛禽（Raptor V3.0）：截至2026年1月披露数据，燃烧室压力高达350bar（保持全球现役火箭发动机最高纪录），海平面推力提升至269-280吨，进一步删除冗余结构、整合管线，采用3D打印一体化成型，重量较第二代减轻13%（单台重约1.3吨），制造成本控制在50-70万美元，在45秒静态点火测试中展现出优异的极端工况适应性，计划用于星舰后续深空探测任务，未来推力有望进一步提升至300吨量级。

三、国内全流量分级燃烧液氧甲烷发动机

当前，我国在全流量分级燃烧液氧甲烷发动机领域呈现“国家队与民营企业协同发力、多点突破”的良好态势，航天科技集团六院、蓝箭航天、星梭科技、微光启航、九州云箭等主体持续攻坚，各型号均取得阶段性进展，核心技术参数与研制进度逐步清晰，具体如下：

l 航天科技集团六院YF-215 发动机

YF-215是航天科技六院为最新版长征九号一、二级配套研制的200吨级全流量分级燃烧液氧甲烷发动机，设计对标SpaceX猛禽系列，是我国国家队在该领域的核心型号，核心技术参数与研制进展如下：

核心技术参数：海平面推力2000kN（约200吨级），燃烧室压力25MPa（250bar），采用全流量分级燃烧循环，适配液氧甲烷推进剂，聚焦可重复使用需求，设计目标贴合重型运载火箭动力需求，比冲可达国内同类型号领先水平；

研制进展：已完成发动机方案论证，成功完成火炬点火器热试、燃气发生器缩尺件热试及推力室缩尺件热试考核，核心部件技术验证有序推进，目前正处于关键技术攻关与分系统集成阶段，逐步向半系统热试与整机试车过渡，预计将按计划推进工程化应用，支撑我国重型运载火箭发展与低成本大规模进入空间能力提升。

l 蓝箭航天 “蓝焱”（BF-20）发动机

“蓝焱”是蓝箭航天研发的星舰级全流量分级燃烧液氧甲烷发动机，对标SpaceX猛禽V2.0，为其规划的中国版星舰“朱雀-X”项目配套，核心技术参数与研制进展如下：

核心技术参数：设计海平面推力224吨，燃烧室压力对标猛禽V2.0，比冲可达330秒以上，采用液氧甲烷推进剂，具备可重复使用能力，适配重型可重复使用运载火箭，后续有望通过技术迭代将推力提升至300吨量级；

研制进展：截至2025年9月，已完成30余次整机点火测试，目前推力已达到设计值的50%左右，核心攻克高温、高压下的部件可靠性难题，2026年初已以整机面貌公开亮相，计划持续推进点火试验与性能优化，支撑蓝箭大直径两级完全重复使用重型运载火箭研发，助力我国重型可重复使用航天动力技术突破。

l 星梭科技 “猛犸一号”（MM-1）发动机

“猛犸一号”是星梭科技研发的全流量补燃循环液氧甲烷发动机，为其中型可重复使用运载火箭“冰川一号”配套，核心技术参数与研制进展如下：

核心技术参数：推力、比冲等性能较国内现有商业火箭发动机有大幅提升，适配“冰川一号”火箭9台并联布局，单台发动机可支撑火箭实现一子级垂直回收、重复使用超过20次，助力火箭实现近地轨道（LEO）回收运载能力28吨；

研制进展：2026年1月，富氧预燃室点火试验圆满收官，核心部件攻关基本完成，预计2026年中完成整机生产并开展全系统试车，有望率先实现国内全流量补燃循环技术的工程应用，构筑我国商业航天运载能力新高度。

l 微光启航 “华光一号”发动机

“华光一号”是微光启航为其“微光一号”中型液体复用运载火箭配套研发的全流量分级燃烧液氧甲烷发动机，聚焦高效、低成本可重复使用，核心技术参数与研制进展如下：

核心技术参数：燃烧效率超过99.2%，较传统发动机运载能力提升超过30%，采用氧-燃双旋流组合式二次喷注方案与一体化3D打印成型技术，适配全碳纤维复合材料火箭，助力火箭实现运载系数3.14%、回收复用状态下运力损失控制在10%以内；

研制进展：已成功完成富燃及富氧预燃室喷注器液流试验，各项核心指标均达成预期，验证了喷注器设计的科学性与可靠性，目前正处于关键技术攻关与组件研发阶段，后续将推进预燃室高压挤压点火试验、分系统集成与整机试车，依托AI技术优化设计迭代，加快工程化应用进程。

微光启航携手Leap71成功设计3D打印喷注器，AI为火箭研发按下加速键！

l 九州云箭 锋云系列发动机

锋云系列是九州云箭研发的全流量分级燃烧液氧甲烷发动机，依托公司在液氧甲烷动力领域的技术积累，聚焦可重复使用核心需求，核心技术参数与研制进展如下：

核心技术参数：推力140吨级别，室压等参数尚未完全公开，聚焦高性能、高可靠特性，借鉴其“凌云”“龙云”系列发动机在大范围推力调节、多次起动等方面的成熟技术，适配中型及大型可重复使用运载火箭，具备低成本运维优势；

研制进展：目前正处于关键技术攻关与组件研发阶段，已完成部分核心部件的设计与验证，依托九州云箭建成的集研发、生产、测试、交付于一体的火箭发动机制造基地，以及安徽省未来产业标杆应用场景的支撑，后续将逐步推进预燃室点火试验与分系统集成测试，助力我国民营航天动力技术升级。

l 火圣宇航 “啸天十二” 发动机

“啸天十二”是火圣宇航研发的全流量分级燃烧液氧甲烷发动机，聚焦中型可重复使用运载火箭动力需求，依托公司在航天动力领域的技术积累，稳步推进核心技术攻关与组件验证，核心技术参数与研制进展如下：

核心技术参数：设计定位为中型全流量液氧甲烷发动机，海平面推力规划为175吨级，采用全流量分级燃烧循环，适配液氧甲烷推进剂，聚焦高效燃烧与低成本可重复使用特性，比冲设计值可达320秒以上；核心部件采用先进成型工艺，优化流道设计以提升燃烧稳定性，适配中型运载火箭单台或多台并联布局，可支撑火箭近地轨道（LEO）运载能力提升，兼顾动力性能与运维成本。

研制进展：目前正处于关键技术攻关与组件研发阶段，核心突破缩比推力室相关技术验证，已成功完成缩比推力室首次点火热试车，试验中推力室燃烧稳定、各项参数符合设计预期，有效验证了推力室结构设计、冷却方案及推进剂适配性的科学性。后续将持续推进核心部件优化，重点开展预燃室喷注器设计、液流试验及涡轮泵组件研发，逐步完成各单机部件验证，为后续分系统集成与半系统试车奠定坚实基础，助力我国中型全流量液氧甲烷发动机技术多元化发展。

国内全流量分级燃烧液氧甲烷发动机各型号均处于稳步推进阶段，虽在燃烧室压力、量产能力等方面与猛禽系列仍有差距，但已在核心技术、部件验证等方面实现突破，形成多型号并行研发的良好格局，未来随着各型号逐步进入整机试车与工程化应用阶段，将逐步缩小与国际先进水平的差距，支撑我国商业航天高质量发展。

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 推动星座计划从蓝图转化为现实竞争力

火箭运力，是打开太空经济时代的钥匙。只有实现运力的规模化与可复用化，将每公斤发射成本降低一个数量级，卫星互联网终端价格才能降至大众市场可接受的临界点，从而激活下游万亿级应用生态。这也正是中国商业航天全力攻坚可重复使用重型火箭的重要动因。

而运力的核心，在于火箭发动机。其技术壁垒体现在一个相互关联的复杂体系之中。从需要耐受极端高压与高热流的高压燃烧室，到必须在巨大温差下实现高转速、高功率密度的涡轮泵；从可实现大范围调节与多次可靠重复启动的推力控制，到依赖先进绝热材料与精准压力管理的低温推进剂系统；再从抑制破坏性振荡的高频燃烧稳定性，到保障热端部件在极端环境下长期稳定工作的材料工程——每一个环节的突破，都是将可重复使用火箭从蓝图变为现实的关键。

当前，以3D打印为代表的先进制造技术正成为破解这些难题的重要路径。通过一体化成型消除传统焊接缺陷，实现复杂内流道优化，不仅提升了发动机可靠性，更大幅降低了制造成本、缩短了生产周期。国际领先的发动机型号已证明，这一技术路径能够带来性能的跨越式提升。以SpaceX猛禽3发动机为例，其70%-80%质量占比采用3D打印，单台发动机成本降低约80%，制造周期从数月缩短至数天，同时推力较初代提升51%，干重减少26.7%，燃烧室压力提升47%，展现了技术对性能的直接拉动。

我国在全流量分级燃烧液氧甲烷发动机领域的多点突破，正是对这一技术趋势的积极回应。然而，从技术验证到工程化量产，从单机性能达标到批产稳定性保障，仍面临严峻挑战。发动机技术的成熟度与可靠量产能力，将关系到我国能否将庞大的星座计划从蓝图转化为现实竞争力，在这场全球太空基础设施竞赛中把握战略主动。

参考资料：

Morgan Stanley l Space: Investing In the Final Frontier

我国卫星星座规划出炉 申请数量超20万颗

入局太空新基建，中国商业航天“逐鹿”可回收火箭技术

China ITU filing to put ~200K satellites in low earth orbit while FCC authorizes 7.5K additional Starlink LEO satellites
SPACE TO GROW: HOW SPACEX CUT LAUNCH COSTS 97% (PART 1)
The New Frontier: How SpaceX’s Starlink is Reshaping Global Connectivity and Tech Investment
泰聚周思考｜3D打印在火箭发动机中的应用

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该部件是甲烷/液氧火箭发动机的核心组件，直径达600毫米，据称是目前最复杂的航天增材制造零件之一。

其设计完全由LEAP 71公司的Noyron大型计算工程模型生成——这套物理驱动的软件被称为”首个自主构建机器的AI系统”，全程无需人工干预。

喷注器头部采用Inconel 718高温合金材料打印而成，这一成果展现了先进金属增材制造与AI驱动计算设计如何重新定义航空航天领域的可能性。

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减轻飞机重量、增加运载能力、降低油耗是航空公司选择飞机的重要依据，提高先进合金材料用量对于未来民用客机的开发具有重要意义。

从两大国际飞机制造商的数据来看，空客和波音主要机型的钛合金用量呈现逐步提升趋势。据统计，空客飞机的钛用量已从A320的4.5%增至A340的6%，A380提升至10%，而最新一代A350客机的钛合金用量进一步提高到14%左右。波音飞机的用钛量同样持续增长，从早期波音707的0.5%逐步提升至747的4%、777的7%，到787时已达到15%左右。我国商用客机的发展也遵循这一趋势，C919大型客机的钛合金零部件净质量约占飞机总净质量的9.3%，而正在研制中的宽体客机CR929预计钛合金使用量将达到15%左右。

根据3D科学谷的市场观察，钛合金用量提升的背后，其中一个重要驱动因素是碳纤维复合材料在航空制造中的广泛应用。钛合金与碳纤维复合材料具有优异的相容性，不仅强度高、耐腐蚀，且能有效减轻结构重量，因此特别适合用于高应力区域和与复合材料接触的关键部位。

然而，在钛合金用量激增的同时，航空制造商也面临双重挑战：一方面，钛合金属于高价值金属，传统锻造工艺的材料利用率极低，可能有多达80%至95%的原材料在切削中被浪费，这对航空业追求精益制造和可持续发展带来挑战。另一方面，飞机性能的持续优化，愈发依赖于对结构进行更高效、更轻量化的优化设计，而传统制造工艺在实现复杂一体化结构时，常面临成本高昂、周期漫长或技术不可行的限制。

那么，是否存在一种制造方式，能够同时解决材料浪费的燃眉之急，并解锁复杂结构设计的未来潜力？航空制造商空中客车以其多年来实践的线材定向能量沉积（w-DED）增材制造技术回应了这些问题。

 w-DED 如何工作？

AIRBUS空客指出，该技术采用一个搭载钛合金丝卷轴的多轴机械臂，依照数字模型进行精密移动。通过将激光、等离子或电子束等能量聚焦于丝材，使其瞬间熔化，并逐层熔覆沉积在基板上。

从表面看，其过程类似焊接，但实际上完全由三维模型控制，能够自下而上地将材料“打印”成所谓的“毛坯件”。该毛坯件形态已非常接近最终所需形状，达到“近净成形”状态，之后仅需经过快速精加工即可满足零件的精确尺寸要求。

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 解锁大型飞机钛合金结构件

尽管金属3D打印技术已在航空航天领域应用约十年，但此前主要局限于小型部件。“粉末床”3D打印系统通常用于制造长度在60厘米（约两英尺）以下的零件。

相比之下，w-DED 技术使空客得以突破尺寸限制，能够制造长度达七米（超过 23 英尺）的大型钛合金结构件。新工艺的生产速度有望每小时产出数公斤材料。这使得3D打印技术在大型商用飞机结构件的工业化、规模化生产中成为可能。

 助力降低钛原材料损耗

3D科学谷在前文谈到，在追求可持续与精益制造的今天，传统锻造工艺难以满足航空制造商对成本控制和资源效率的苛刻需求。

空客引入DED增材制造的其中一个重要原因是可以从源头避免加工过程中产生的材料浪费。这是由于，在DED增材制造过程中，零件是以“近净成形”方式逐层生长而成，非常接近最终设计形状，后续仅需极少量的切削加工即可完成。

 提升飞机研发敏捷性

传统模锻工艺还需制造大型复杂模具，这一过程可长达两年，且需要巨额前期投入。相比之下，3D打印零件的形状完全由计算机程序定义，能够将交付周期缩短至数周。w-DED所带来的敏捷性，尤其有利于首架原型机的顺利与及时制造——即便在详细设计仍在持续微调与优化阶段，该技术也能支持实体部件的快速迭代，直至整机进入总装。

 在A350生产中的首次验证

空客近期已开始在A350飞机的货舱门周边结构中，正式批量集成采用w-DED 技术制造的大型部件。在此探索阶段，这些由空客设计的特定零件由合格供应商利用等离子w-DED工艺完成打印，再经Testia不来梅公司进行超声波检测，最终在空客自有工厂完成精加工与装配。

这些零件在功能与几何尺寸上，与所替代的传统锻造件完全一致，但已实现显著的成本节约。

展望未来，空客计划以A350的w-DED 部件为起点，逐步将该技术推广至其他项目与飞机上更为关键的部位（长远来看包括机翼与起落架等）。

 为DED而设计

更重要的是，这项技术催生了“为 DED而设计”的新理念。工程师不再需要将复杂部件拆分为多个独立零件进行分别制造与组装，而是可以将其设计为一个整体式、结构优化的一体化部件，并通过一次打印成型。这种整合多零件为单一构件的能力，将有效简化供应链、减少装配工序、缩短生产周期，从而充分发挥下一代基于3D设计理念的客机的全部潜力。

 全力推进关键部件制造应用

目前，空客及其合作伙伴正全力推进w-DED关键部件制造经验的积累，并已取得令人鼓舞的进展。工程师们正在测试包括等离子、电弧焊、电子束与激光束在内的多种能量源，并同步评估“外购”（委托外部打印）与“自造”（内部生产）两种策略。此外，该技术将在空客集团层面形成统一标准，确保其成果在全公司范围内得到应用与推广。

 系统化推进的适航逻辑

适航认证最耗时最挑战的环节是对安全性的认知，也就是说怎样证明材料是安全的。国际上的民航制造业经过多年实践，积累了经验。当我们提到适航认证，实际上是对于飞机零件的认证，这涉及到三个方面：材料、工艺与设计。而增材制造

-3D打印技术同时涉及到了这三个要素。首先，增材制造是一种制造工艺。同时，如果将这一工艺的价值发挥到最大，还需要开展面向增材制造的设计。如果在零件增材制造时使用了新型材料，那就又增加了一个需要确认安全性的要素。所以最稳妥的方式，就是分步骤、一步一步来解这个题，把风险降到最低。

3D科学谷，公众号：3D科学谷
航空增材制造适航认证的国际实践洞察——蒙纳士大学黄爱军教授专访

3D科学谷认为，空客在钛合金DED增材制造上的推进路径，恰是对以上专访中所谈到的“三步走”适航逻辑的映照。

首先从A350货舱门这类次承力结构切入，在材料与设计不变的前提下，集中验证w-DED工艺本身的可靠性；然后逐步向主承力结构延伸并推进“为DED而设计”的优化。现阶段则聚焦于以新工艺挖掘传统材料的潜力，而非同时挑战材料、工艺、设计的全新路径。

这种分阶段、控风险的推进策略，不仅体现了产业化过程中必要的节奏感，更揭示了航空增材制造的本质——它不仅是技术革新，更是一场“信任构建”的系统工程。如何在适航框架内，将技术创新转化为可被认证、可被量产的可靠价值，其背后所蕴含的节奏把握、风险分层与验证逻辑，或许比具体技术细节更值得行业深思。

参考资料：
承德天大钒业股份有限公司公开转让说明书(申报稿).东方财富网

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来源：穿越者

在本次披露的技术方案中并未涉及3D打印技术的应用。但这并不妨碍我们以此为引，来探讨一个行业命题：在商业航天追求敏捷、高效与成本优势的今天，那些已在国家载人航天工程及国际商业航天实践中被验证的金属3D打印（增材制造）技术，其工程能力与商业潜力究竟意味着什么？

本文将基于国内外公开的航天应用案例，探讨3D打印技术已经建立的“能力工具箱”；并在此基础上，探讨若应用于商业载人飞船的研发制造，可能释放哪些核心价值。与此同时，对商业航天如何推动增材制造的发展进行思考。

 航天3D打印“飞行”简历

谈论一项技术在商业场景的未来，就有必要审视其在顶级工程实践中的过去与现在。3D打印在航天领域的应用，已是一部由国内外重大任务共同书写的 “验证史”。

国内实践：从关键结构突破到轻量化革命

标志性结构验证：2020年，中国新一代载人飞船试验船的返回舱成功着陆，其中重要的技术突破之一是航天五院总体部主导的防热大底超大尺寸整体钛框架设计及成型技术。该钛合金框架尺寸超大，是返回过程中最主要的承力部件之一。该应用的制造技术为采用激光沉积3D打印，成功实现了减轻重量、缩短周期、降低成本等目标，并最终通过了再入返回的考验。这标志着超大尺寸关键结构件3D打印技术通过了实际飞行的验证。

来源：LFWC

前沿轻量化应用：航天科技集团五院529厂凭借“增材制造三维点阵结构关键技术及应用”项目，攻克了宏观大尺寸结构热变形与微观点阵特征性能保证的双重难题，实现了航天器主/次承力结构、复杂功能结构的轻量化、多功能一体化和高性能增材制造，并已应用于包括载人航天、高分工程、深空探测在内的国家重大工程。这标志着利用3D打印实现主动式轻量化设计的能力已走向成熟的工程实践。

国际首个基于3D打印点阵材料的整星结构— 千乘一号卫星主结构。来源：航天五院总体部

 国际商业航天企业的前沿应用

SpaceX的深度集成路径：载人“龙”飞船的 SuperDraco逃逸发动机推力室，已采用高温合金一体化3D打印制造，取代了数百个零件的传统焊接组装。SpaceX还广泛使用金属3D打印技术制造猛禽3发动机零部件，尤其是像涡轮泵、一体化冷却流道这类具有复杂内部结构的部件，大幅减少外露部件、零件数量与装配链接，同时提升推力与可靠性。

猛禽3的整机结构简化做到了极致，推重比再上新高！其海平面设计推力则由前两代的185吨/230吨，提280吨。来源：鹰击长空

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商业火箭：已验证的降本增效路径

在更早实现商业化的火箭领域，3D打印已转化为直观的竞争优势。国内行业分析指出，深蓝航天、蓝箭航天、天兵科技等企业通过在推力室等核心部件制造中应用3D打印。根据相关行业分析，3D打印技术已使部分国内商业火箭发动机的制造成本下降了五分之一至三分之一。这证明了3D打印技术在商业化过程中核心价值——在提升性能的同时，实现显著的成本结构优化。

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 已验证的航天3D打印能力，价值将落于何处？

通过这些航天“飞行简历” 我们可以看到，从火箭发动机到飞船主结构，3D打印在传统航天体系中已建立的“工程现实”。若要将3D打印的工程能力注入商业载人飞船的研发，特别是如着陆缓冲这种对重量、可靠性和周期敏感的系统，其技术迁移的路径与价值已清晰可辨。

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将“系统复杂性”封装于一体化部件中

商业载人飞船的着陆缓冲系统反推发动机与火箭发动机面临着同源的推重比与可靠性挑战。而在火箭发动机领域一体化3D打印方案已走向成熟。这一选择的价值是双重的：在工程技术层面，它消除了最不可控的装配误差与焊缝疲劳风险；在商业模型层面，它将复杂的供应链、冗长的装配流程和多次质量检测，简化为一个数字模型驱动的确定制造过程。

以确定性方案破解“成本与周期”的死锁

大型承力结构（如着陆系统与舱体的集成框架）的开发都面临一个经典困境：传统路径下，“设计优化、周期控制、成本约束”三者难以兼顾。而大尺寸金属框架增材制造为此提供了解法，将“设计-仿真-制造”过程从传统的串行、长周期模式，转变为并行、数字驱动的快速迭代模式。对商业航天企业而言，选择这条路径，并非进行前沿技术探索，而是主动规避了传统制造路径中最高昂的不确定性风险，将资源集中于最核心的系统集成与验证。

应用“为减重而生”的轻量化技术

三维点阵等主动设计的超轻结构的价值早已超越“减重”，实现了材料在空间中的功能化编程。对于商业飞船中的支架、缓冲元件等功能部件，应用此类技术，便于在结构层面进行“功能-性能-重量”的“功能编程”，通过设计赋予部件全新的力学与物理特性（如缓冲、散热），有助于构建产品独特差异化优势。

商业航天是3D打印走向成熟的重要引擎

当我们把目光从单一的飞船产品移开，投向包括运载火箭、卫星乃至未来在轨设施在内的整个商业航天产业时，会发现一个更宏大的图景正在展开：商业航天从“尖端试验”迈向“规模运营”的历史性进程。

国家层面已为这场跨越定下了清晰基调。2025年底，国家航天局正式印发了《推进商业航天高质量安全发展行动计划（2025-2027年）》，明确提出到2027年“基本实现商业航天高质量发展”的总体目标。与此同时，工信部等部委也相继出台政策，旨在有序开放卫星通信市场，计划到2030年“发展卫星通信用户超千万”，为商业航天构建了从制造到应用的政策闭环。

“ 3D Science Valley 白皮书 图文解析

”

在明确的战略指引下，资本市场已敏锐地察觉到其中的巨大机遇。其中具标志性意义的是，2025年科创板为包括商业航天在内的硬科技企业专门设置了更具包容性的第五套上市标准，被誉为为这个高投入、长周期的行业“实实在在地开了口子”，极大地畅通了其通往二级市场的渠道。华西证券分析认为，数据表示，我国商业航天市场规模有望从2024年的约2.3万亿元，在2030年逼近10万亿元。

市场预期背后是清晰的商业逻辑：无论是实现数万颗卫星的庞大组网计划，还是发展太空旅游等新业态，降低成本、提升效率都是商业航天从“尖端试验”迈向“规模运营”必须跨越的门槛。而商业航天从国家蓝图迈向万亿市场的历史性进程，本身正是驱动3D打印技术从一项“先进能力”蜕变为一项“成熟产业”的重要引擎。

参考资料：

1、穿越者壹号（CYZ1）载人飞船全尺寸试验舱着陆缓冲综合验证试验圆满成功！，穿越者
2、关键结构件3D打印技术在新一代载人飞船中的应用，激光世界
3、商业航天板块继续调整 海格通信超60亿压单领跌，财闻网
4、航天科技集团五院529厂荣获中国技协2024年职工创新成果特等奖，中国空间技术研究院(CAST)，
5、国家航天局印发行动计划，推进商业航天高质量安全发展，人民日报
6、工业和信息化部关于优化业务准入促进卫星通信产业发展的指导意见，工信部
7、22项举措推进商业航天高质量安全发展，经济参考报
8、招商证券：国家战略与产业趋势共振 看好商业航天2026年投资机会

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仰望星空，人类一直梦想着在浩瀚宇宙中走得更远、停留更久。然而，延续至今的传统航天模式，却像一根无形的绳索，将我们的探索步伐紧紧系在地球之上。

目前，几乎所有航天器部件都需在地球上生产完毕，再由火箭像“快递”一样运送至太空。这种“地造天用”的模式，正面临着越来越突出的瓶颈：火箭的运力和尺寸有限，许多设想中的大型空间结构根本无法整体升空；在迈向月球、火星的深空探索中，漫长的距离将导致补给周期极其漫长，成本高昂到难以承受；而一旦在轨的航天器或空间设施突发故障，我们则缺乏就地、及时的维修制造能力，任务安全面临巨大风险。

正因如此，发展能在太空环境下直接进行“原位制造”的技术，成为突破束缚的关键。它不仅是实现“天造天用”（在太空制造并使用）的现实需要，更是人类未来能否真正在星辰大海中长久立足，乃至实现“天造地用”（为地球制造产品）宏伟愿景的必由之路。

1月12日，中科宇航力鸿一号遥一飞行器搭载中国科学院力学研究所自主研制的微重力金属增材制造返回式科学实验载荷，成功在太空中完成金属增材制造实验。任务取得圆满成功后，载荷安全回收并于1月22日在力学研究所举行交付仪式。这标志着我国的太空金属制造技术正式从“地面研究”阶段迈入“太空工程验证”新阶段。本期，我们借助中国科学院力学研究所发布的新闻，进一步了解这次任务的详情与意义。

根据中国科学院力学研究所的消息，近日，由该所研制的微重力激光增材制造返回式科学实验载荷，搭载中科宇航“力鸿一号”遥一飞行器进入亚轨道，首次实现了太空激光熔丝金属增材制造。

实验系统突破了微重力条件下金属增材制造成形与控制、全过程闭环调控、载荷-火箭高可靠协同等关键技术；实验结束后，载荷舱通过降落伞系统平稳着陆并成功回收，成功获取了太空微重力环境中金属增材制造的金属构件、全部数据和成形件性能参数等。该任务标志着我国太空金属制造技术正式从“地面验证”阶段迈入“太空工程验证”新阶段。

太空金属增材制造（即太空金属3D打印）被视作未来航天任务的关键赋能技术。该技术可实现航天器零部件在轨快速制造与自主修复，大幅减少对地面补给的依赖，显著提升深空探测、空间站长期运营及月面基地建设的任务弹性与可持续性。此次实验的成功，标志着我国在此战略性领域已达到世界先进水平，为后续发展在轨制造与维护技术奠定了坚实基础。

本次任务同时验证了中科宇航“力鸿”系列飞行器作为低成本、高灵活微重力实验平台的能力，验证了返回式载荷舱高可靠伞系气动减速技术、飞行器子级返回精确落点控制等技术，展现了我国在亚轨道回收技术方面的突破。该飞行器飞行高度约120公里，目前可提供超过300秒的高品质微重力环境，并具备实验载荷完好回收功能。未来力“鸿一号”返回式载荷舱将升级为最长留轨时间不低于1年、重复使用次数不小于10次的轨道级太空制造航天器，适配在轨制造的高精度需求，支撑我国在轨制造及微重力物理、空间生命科学、空间材料科学等前沿科学实验。

力学研究所作为国家战略科技力量的中坚力量之一，在钱学森、郭永怀等先辈奠基的“工程科学”思想传统下，长期致力于太空前沿技术攻关。研究团队通过微重力落塔、失重飞机、亚轨道火箭和在轨平台等实验体系，逐步构建起太空金属制造的基础理论框架与工艺数据库。值得关注的是，力学研究所已与北京中科宇航技术有限公司开展深度合作，共同推进“可重构柔性在轨制造平台”的研发，目前已突破柔性舱体展开与在轨稳定控制等关键技术，为我国未来建设大型太空制造平台奠定了工程基础。

展望未来，力学所将进一步拓展太空制造的材料与工艺体系，发展多材料一体化集成制造能力，并依托可重复使用火箭平台推动常态化太空实验。同时着力推进“太空工厂”、在轨资源循环利用等创新方向，为我国载人登月、深空探测及未来超大型空间设施建设提供自主、智能的制造能力支撑。

本次任务获得中国科学院基础与交叉前沿科研先导专项“微重力下金属增材制造成形机理与关键技术”资助。

来源：中国科学院力学研究所、中科宇航

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