60天造个火箭给你玩玩，你想要不？

编者按：本文来自微信公众号“硅谷密探”（ID：guigudiyixian），36氪经授权转载

60天。

两个月，你觉得什么东西能60天造出来？

嗯，可以是一整套定制整体衣帽间，也可以是一座楼。但是生产一艘火箭，你觉得可能吗？

这家总部位于洛杉矶的创业公司 Relativity Space 说，我能。

这家公司说，从火箭原材料生产到最终发射， 60 天可以完成。（当然，不包括设计环节。。）他们还想把火箭95%的零件都给3D打印了。

到底怎么发生的？如果说，3D打印连火箭都能打印了，还能有啥不可能打印的吗？他们怎么做到的...

产品：先打个火箭引擎

“空间的未来需要更快，更便宜，更灵活的火箭生产和发射，而传统方法根本无法实现。”

（Aeon 1引擎，图片来自Relativity Space官网）

今年3月底，Relativity Space 公司在NASA密西西比州的斯坦尼斯航天中心进行了引擎的发射测试。这个被命名为“Aeon 1” 的引擎，就是3D打印出来的。

再来个近图给你看看，看看有啥区别。

（图片来自Relativity Space官网）

从表面上看，是不是很光滑？这是因为在3D打印过程中一次成型，表面减少了很多气泡、杂质，所以看起来会有光滑的感觉。

从性能上看，这个引擎由甲烷和液态氧提供动力，产生超过 1.5 万磅的推力，以毫秒为单位达到全推力。更关键的是，它少于100个零部件，要知道，正常的火箭引擎大概在1000多个零部件。就这一点，就大大节省了火箭的制造周期。

Relativity Space 的创始人Tim Ellis 说，生产过程通过定制的软件，硬件和专有金属合金相结合，将火箭零件数从10万件减少到1000，这大大减少了火箭制造过程中数量级的人力和时间。

嗯，100000变成1000，装配工程师都不知少多少啊……

为什么可以减少这么多零部件呢？

“一次成型”。得益于在计算机中先设计出模型，然后3D打印机会把材料层叠起来形成最终产品，不像过去火箭常规生产流程中，要有各种小型零件的打模，生产，然后组装。

但减少零部件只是表面的优势，更大的优势还是提高火箭发射成功率。Fusion Fund 创始人和管理合伙人张璐告诉密探，3D 金属打印的优点是，更高的集成度，致密性更好。在很多航天器件上，传统生产零件在组装时可能会有摩擦，导致不契合的问题。哪怕一点棱角摩擦，都会出现致密性问题，这样会影响发射和回收。“当然，如果3D打印过程中有泡沫、杂质的话，晶体的致密性同样会受到影响。” 

可能你会好奇，如果真要打印火箭，打印机在哪里？

Relativity Space 公司专门设计了被称为“世界上最大的金属3D打印机”的 Stargate 3D 打印机。这机器长什么样子呢？一个普通人站在旁边比较一下，就可以看出来这台打印机有多大了。

（图片来自Relativity Space官网）

Relativity Space 公司还表示，基于打印材料的强度和晶粒结构，用于发动机舱部件的金属会比没有使用3D打印的类似合金强20％，并具有更高的延展性。

按照 Relativity Space 的期待，这个引擎最终将搭载在公司命名为 Terran 的廉价火箭上，而 Terran 火箭 95％以上的主要元件都可以由3D打印完成。Terran 能够将 1250 公斤的重物送入近地轨道，并在2021年尝试商业发射。

最近，Relativity Space 刚完成了B轮3500万美元的融资，投资方包括Playground Global，硅谷著名风投Social Capital，还有世界知名孵化器 Y Combinator。

行业：多家创业公司尝试3D打印

打印火箭确实很酷，但并不是只有 Relativity Space 一家在尝试用3D打印火箭。

2014年初，我们都熟知的钢铁侠马斯克的另一家公司 SpaceX ，发射的 Falcon 9 里面就有用3D打印出来的发动机舱，这也是3D打印部件首次用于航天器的关键区域。

有意思的是，Relativity Space 公司CEO Tim Ellis 之前就在亚马逊创始人贝佐斯另一家太空公司蓝色起源（Blue Origin）工作。在蓝色起源担任工程师时，Tim 就是负责公司内部的金属3D打印。创始人Tim 认为，航空航天领域最前沿的两家公司 Blue Origin 和 SpaceX 都没有把这项技术做更进一步推广，于是，自己才出来创立了 Relativity Space。

“让火星上有 3D 打印的火箭”，从 Relativity Space 成立的第一天起，就是公司的目标。

另一家新西兰商业化的航天公司 Rocket Lab，也在今年宣布用3D打印技术打印一款名为 Rutherford 的引擎，并计划到2018年底打印出100个引擎。

（ Rutherford 引擎）

位于硅谷的创业公司 Bagaveev Corporation 在2015年就尝试 3D 打印发动机，它能够为3吨的火箭提供动力。这种火箭是设计携带10-12公斤地轨和太阳同步的纳米卫星的。

谁能在这个行业胜出？在张璐看来，Relativity Space尝试的是携带1250公斤的货物送入轨道，这与SpaceX 重达6.4万公斤的 Falcon 重量相比，数字并不是一个量级的，所以并不能说Relativity Space 和 SpaceX 公司是竞争对手。火箭发射行业有不同的发射维度，每个维度所需的技术也有差异。

确实如此，按照 Relativity Space 的设想，Terran 1的价格会低于火箭市场的中间价格1000万美元。纵观当前商用火箭市场，既有造价从200万到500万美元的轻型火箭，其中参与者就有上面提到的Rocket Lab；以及由SpaceX、Blue Origin 等希望建造的从6200万到4亿美元的重型火箭。Terran 恰好就切在了一个中间档位，主要针对的就是将商业电信卫星发射到低轨道上。

可以说，3D打印加速在火箭发动机和助推器方面的突破，无论是商业公司，还是国家层面。

去年12月，NASA 对迄今为止最大的3D印刷火箭的发动机部件—— Pogo蓄电池组进行了测试，这款蓄电池起到了相当于减震器的作用。仅这一项，NASA 就能够节省35%的成本和80%的制造时间。因此，美国国家宇航局希望未来包含越来越多的3D打印元件，但每个测试都基于以前的测试，确保安全性。我国工信部也希望推动增材制造（3D打印）在航空航天、船舶、汽车、医疗、文化、教育等领域实现规模化应用。

3D打印未来：在航空和医疗大量应用

说起3D打印，你会想到什么好玩的产品？

手机壳？玩具？还是啥？

其实耐克已经打印鞋子了……谁上脚穿过说说感觉？

（Nike用3D打印的鞋子）

确实，不少人还停留在3D打印各种好玩产品初样的阶段。但从2015年3D打印风风火火的时候，到现在看似不温不火，其实是3D打印产业经历的摸索、成长期。

张璐告诉密探，3D 打印火起来的时候，更多是2C的打印，一些消费级的打印机确实适合一些创客（makers）进行产品初样的制造。但是，这对3D打印整个行业来说，需求并不足够。消费级的打印，可使用的材料有限，导致产品致密性有限，最后成品偏差可能也会比较高，这对一些高端产品来说，无法达到工业标准要求。

但总体来说，工业界对3D打印的需求是在快速上升的。张璐认为，军工航天航空和医疗，会是未来3D打印需求很大的两个行业。

全球在线3D打印服务平台 Sculpteo 就在2017年《3D打印状况》报告中指出，从创业公司到全球大型工业企业，当前主要利用3D打印的行业包括消费级产品（17%）、工业制品（17%）、高科技（13%），还有医疗健康（7%）。

比如，医疗器械一般都拥有很多小件的元件，很多是需要高度精确性的零件，但医疗行业是更为特殊材料的打印，并不像航天航空领域是金属材料的3D打印了。

因此，这也对整个3D打印提出了要求：在硬件层面的，需要打印机越来越精细，比如打印头的精细度要越来越高，否则就像消费级的产品一样，无法达到工业对最终成品的要求。同时，张璐认为，这也对3D打印材料的多样性提出了要求。