增材制造 航天增材制造 应用:EOS作为技术推动者支持Portal Space
2026年7月7日 | 阅读时间:6分钟
增材制造 (AM) 在航天相关工程项目中发挥着日益重要的作用,特别是在需要复杂几何形状、功能集成和迭代开发的情况下。一个现成的例子是 EOS 与Portal Space 之间的合作,双方采用应用导向的工程方法来开发和测试火箭发动机系统。
Portal Space 是一个挪威跨学科学生团队,致力于与航天相关的硬件设计、制造和验证工作。随着团队深入探索液态燃料推进概念领域,开发可靠的燃烧室成为该项目中最为关键且技术难度最高的任务之一。燃烧室在极端热负荷和机械负荷下运行,温度接近材料的熔点,这使得传统的制造和重复使用变得尤为困难。
Portal Space 在其首个燃烧室设计上投入了大量研发精力,其中包括一篇学术论文。然而,最终制成的燃烧室可靠性不足,且因手工焊接生产工艺存在诸多缺陷——尽管该项目最初接受了这种工艺,但这却成为其关键的技术不确定性之一。增材制造 EOS 合作引入增材制造 ,情况发生了决定性的转变。除了提供设计和工艺支持外,EOS 还向 Portal Space 提供了免费使用 Additive Minds Academy的免费访问权限,包括相关教育内容。这有助于建立激光粉末床熔融技术的基础知识,并使Portal Space能够为其首款发动机版本开发出适合增材制造的设计。
通过实现采用镍基超合金Inconel 718制造燃烧室,EOS既贡献了增材制造的专业技术,也提供了制造能力。除了提供设计和工艺支持外,EOS还制造了两套增材制造 组件,从而制定了更稳健、更系统的验证策略。 首个增材制造 交付用于初步热火试验,随后交付的第二套装置根据试验结果进行了针对性的设计修改。这种迭代方法使验证流程更加规范,同时也凸显了增材制造 如何增材制造 测试周期之间增材制造 快速的设计优化。
“南森”项目
此次合作是在“南森计划”(Project NANSEN)框架下进行的,该计划是Portal Space当前的研发项目。南森号火箭将是该组织首次尝试发射,因此此次未搭载任何有效载荷。做出这一决定是为了提高发射成功的几率。
Portal Space 正在研发一款以乙醇和液氧为燃料、使用氮气作为增压剂的液体火箭发动机。该发动机配备了旋流喷嘴、再生冷却燃烧室和拉瓦尔喷管。燃烧室本身是与 EOS增材制造 制造而成的。
在实际条件下的验证
随着机械准备工作的完成,作为整体推进系统组成部分的增材制造 已进入有计划的测试阶段。初步验证工作侧重于通过水基测试,对燃烧室内部冷却通道中的流动行为进行表征。随后进行了液氮低温测试,以评估其在低温下的性能和结构行为。
团队利用2025年秋季热火试验中获得的成果和经验,对发动机设计进行了优化。EOS公司再次制作了最终发射配置的第二版原型。随着团队进入为期两年的研发计划的最后一个季度,计划于2026年夏季进行发射。
增材制造作为复杂航天硬件的实现手段
从EOS的角度来看,此次合作展示了增材制造(AM)如何通过实现功能集成、先进冷却方案以及迭代开发与测试框架,为航天工程提供支持。燃烧室因其复杂的内部结构和极端的工作环境,是增材制造设计方法能够带来切实价值的典型部件。
“此类项目展示了增材制造 如何为航天应用中要求极高的零部件的开发和测试增材制造 贡献。 其真正价值并不在于部件本身,增材制造 在与实际应用相关的条件下实现功能集成、迭代设计和系统级测试。正是这种设计自由度、工艺理解以及在完整发动机系统内进行验证的结合,使增材制造成为复杂航天硬件的强大推动力。”
Michael Wohlfart,Additive Minds业务发展与学院团队经理。
Portal Space 还将此次合作视为在实践中应用金属增材制造的一项关键学习经验。
增材制造 我们增材制造 有了深入的了解,此次合作标志着该项目的一个转折点。在线课程为我们与EOS共同探讨首个增材制造设计奠定了坚实基础,而与Additive Minds团队的密切交流也极具价值。这一经验不仅将支持我们未来的发展,还将有助于提升挪威航天界的知识储备和能力水平。”Portal Space董事长赫克托·伊格纳西奥·佩纳·阿帕布拉扎(
)表示。