印度私营火箭公司 Skyroot Aerospace 的 Vikram-1 火箭于 7 月 18 日入轨，其部分动力来自一组 3D 打印发动机，这一细节使印度首次私营轨道发射不仅成为航天领域的里程碑，也成为增材制造领域的里程碑。火箭的第四级是一个液体推进剂轨道调整模块，采用能够在真空中重新启动的 Raman-1 发动机，Skyroot 利用该发动机将有效载荷精确送入各自独立的轨道。该公司称其为印度首台完全 3D 打印的轨道发动机。Vikram-1 从印度空间研究组织（ISRO）位于斯里哈里科塔的萨迪什·达万航天中心发射升空，在 16 分钟的飞行中到达 450 公里的近地轨道，并在名为 "Aagman"（梵语意为"到来"）的任务中部署了六枚有效载荷。
此次发射使这家初创公司成为首家进入轨道的印度私营公司，并使印度与美国和中国并列，成为拥有具备轨道发射能力的私营公司的仅有的三个国家之一。
Vikram-1 试飞-1：Aagaman 任务。 图片来源：Skyroot Aerospace。
Skyroot 为何打印发动机
据 Skyroot 称，从铸造和机加工发动机转向 3D 打印发动机，将每台发动机的生产时间从数月缩短至数天。Raman-1 发动机与碳复合材料机身和模块化航电系统一同制造，该公司认为，这一组合对于其目标市场的经济性至关重要：即按需专用的小卫星发射，预订到特定轨道，而非按固定时间表共享拼车发射。更快的发动机制造意味着 Skyroot 可以在更短的周期内迭代设计和制造火箭，该公司表示，其海得拉巴工厂每月可生产一枚完整的火箭，这一节奏是传统铸造和焊接发动机难以维持的。
此次发射也正好符合 Skyroot 自身的时间表：它发生在公司成立八周年的前一天。Pawan Kumar Chandana 和 Naga Bharath Daka，两位前 ISRO 工程师，于 2018 年创立了 Skyroot，于 2022 年凭借 Vikram-S 实现了印度首次私营亚轨道飞行，并于今年早些时候以 11 亿美元的估值成为印度首家航天科技独角兽企业。
Vikram-1 与 Vikram-II 对比
根据 Skyroot 自身的规格参数，刚刚入轨的 Vikram-1 火箭的额定运力为：将 350 公斤载荷送至近地轨道，或将 260 公斤载荷送至太阳同步轨道。它支持定制轨道部署的专用和拼车任务，即 Skyroot 围绕其打造的"太空出租车"灵活性。Skyroot 计划在明年进行商业发射之前再进行一次 Vikram-1 试飞，之后 Vikram-II 将于 2027 年推出。Vikram-II 将采用先进的低温发动机替代固体加打印液体的组合，并显著提升运力：近地轨道运力可达 900 公斤，太阳同步轨道运力可达 600 公斤，接近 Vikram-1 的三倍，同时保持相同的碳复合材料结构和专用/拼车灵活性。
Vikram-1 试飞-1：Aagaman 任务。 图片来源：Skyroot Aerospace。
更广泛的打印发动机趋势
Skyroot 并非唯一一家将其推进策略押注于 3D 打印的公司，其他火箭制造商给出的理由也与它类似。火箭实验室的 Rutherford 发动机，为其 Electron 火箭的每一级提供动力，并已执行超过 60 次轨道发射，几乎完全由 3D 打印部件制造，最近产量已超过 1,000 台，这一里程碑被描述为航空航天推进领域增材制造"从概念验证到全球生产竞赛"的一部分。印度也有自己的类似案例。印度竞争对手初创公司 AgniKul 为其 Agnibaan 运载火箭开发了 Agnilet，一种一体式 3D 打印 Inconel 发动机，据称可在四天内完成打印，成本约为传统组装方式的十分之一，这与 Skyroot 的考量相同，并由一家国内竞争对手独立实现。
对于竞争谁能更快、更便宜地将火箭送上发射台的发射公司来说，速度就是全部。铸造和机加工发动机的生产将公司的发射节奏与锻造、焊接和检测环节的供应链绑定在一起；而将打印机与内部设施绑定则不会。Skyroot 的赌注是，这真正决定了谁能赢得小卫星发射市场，而不仅仅是看谁先入轨。
来源：中国3D打印网编译文章！
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