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標(biāo)題: 3D打印火箭和可回收火箭哪個(gè)更經(jīng)濟(jì)？ [打印本頁]
作者: 邢義數(shù)碼君    時(shí)間: 2023-4-3 23:32
標(biāo)題: 3D打印火箭和可回收火箭哪個(gè)更經(jīng)濟(jì)？
3D打印火箭和可回收火箭哪個(gè)更經(jīng)濟(jì)？
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作者: 燕兒    時(shí)間: 2023-4-4 00:52
在傳統(tǒng)的航天工業(yè)中，發(fā)射一枚火箭需要花費(fèi)數(shù)百萬美元的成本。但是，隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，一些公司開始嘗試使用3D打印技術(shù)來制造火箭，并且已經(jīng)取得了一些成功。然而，仍然存在爭議，到底是3D打印火箭還是可回收火箭更經(jīng)濟(jì)。
要回答這個(gè)問題，我們需要先了解什么是3D打印和可回收火箭。
3D打印是一種制造技術(shù)，它使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件將數(shù)字模型轉(zhuǎn)換成物理對(duì)象。與傳統(tǒng)制造技術(shù)不同的是，3D打印不需要使用模具或者切割材料。取而代之的是，3D打印機(jī)將材料（通常是塑料或金屬）加熱成液態(tài)，然后將其沉積到預(yù)定位置，逐層堆疊形成物理對(duì)象。
可回收火箭是指可以重復(fù)使用的火箭，與傳統(tǒng)的“一次性”火箭不同。傳統(tǒng)的火箭一旦被使用就無法再使用，需要重新制造，這將導(dǎo)致高昂的成本。而可回收火箭可以在多次任務(wù)中使用，這將顯著降低航天任務(wù)的成本。
接下來，我們分別探討一下3D打印火箭和可回收火箭的經(jīng)濟(jì)性。
一、3D打印火箭的經(jīng)濟(jì)性
3D打印火箭的最大優(yōu)點(diǎn)就是制造成本相對(duì)較低。由于3D打印技術(shù)不需要使用模具或者切割材料，減少了制造過程中的人工和設(shè)備成本。此外，由于可以直接將數(shù)字模型轉(zhuǎn)換成物理對(duì)象，這也降低了制造過程中的設(shè)計(jì)成本。此外，由于3D打印火箭可以直接在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行制造，減少了物流和運(yùn)輸成本。這使得3D打印火箭的制造成本比傳統(tǒng)火箭低很多。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是3D打印火箭可以更快地制造。傳統(tǒng)火箭的制造通常需要數(shù)月甚至數(shù)年的時(shí)間，而使用3D打印技術(shù)可以大大加快制造時(shí)間。這是因?yàn)?D打印技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出復(fù)雜的物理對(duì)象，這對(duì)于火箭制造來說非常重要。
然而，3D打印火箭也存在一些缺點(diǎn)。首先，3D打印技術(shù)目前還不能制造所有的火箭部件，尤其是一些關(guān)鍵部件，例如發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料箱。這些部件需要高精度、高強(qiáng)度的材料和制造過程，目前的3D打印技術(shù)還無法達(dá)到要求。因此，雖然3D打印技術(shù)可以用來制造火箭的許多部件，但在一些關(guān)鍵部件上還需要采用傳統(tǒng)制造技術(shù)。這將增加制造成本并降低制造速度。
另一個(gè)問題是3D打印火箭的質(zhì)量和可靠性問題。3D打印過程中可能會(huì)產(chǎn)生缺陷或者弱點(diǎn)，這將影響火箭的質(zhì)量和可靠性。在這方面，傳統(tǒng)的制造技術(shù)在質(zhì)量和可靠性方面有更高的保證。
二、可回收火箭的經(jīng)濟(jì)性
可回收火箭的最大優(yōu)點(diǎn)就是可以重復(fù)使用，這將大大降低航天任務(wù)的成本。傳統(tǒng)火箭一旦被使用就無法再使用，需要重新制造，這將導(dǎo)致高昂的成本。而可回收火箭可以在多次任務(wù)中使用，這將顯著降低航天任務(wù)的成本。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可回收火箭可以更快地進(jìn)行下一次任務(wù)。因?yàn)椴恍枰匦轮圃旎鸺钥苫厥栈鸺梢愿斓剡M(jìn)行下一次任務(wù)。這將大大縮短發(fā)射間隔時(shí)間，提高了任務(wù)效率。
然而，可回收火箭也存在一些缺點(diǎn)。首先，制造成本通常比傳統(tǒng)的一次性火箭更高。這是因?yàn)榭苫厥栈鸺枰鼜?qiáng)的材料和更復(fù)雜的制造過程。其次，可回收火箭需要進(jìn)行維修和檢查。由于火箭在使用中會(huì)受到極端的力和溫度，需要經(jīng)常進(jìn)行維修和檢查。這將增加運(yùn)營成本和維護(hù)成本。
三、結(jié)論
從上面的分析中可以看出，3D打印火箭和可回收火箭都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，具體取決于實(shí)際應(yīng)用。如果需要快速制造火箭并且可以接受一些質(zhì)量和可靠性方面的問題，那么3D打印火箭可能更為經(jīng)濟(jì)。但如果需要進(jìn)行多次任務(wù)并且可以承受更高的制造成本和運(yùn)營成本，那么可回收火箭可能更為經(jīng)濟(jì)。此外，3D打印火箭和可回收火箭并不是完全排斥的，它們可以結(jié)合使用，例如使用3D打印技術(shù)來制造火箭的一些部件，然后將它與可回收技術(shù)結(jié)合使用，這將進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)性和效率。
總的來說，隨著技術(shù)的發(fā)展和不斷的創(chuàng)新，3D打印火箭和可回收火箭的經(jīng)濟(jì)性都將不斷提高。在未來，也許會(huì)出現(xiàn)更加先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)的技術(shù)和制造方法，這將使得航天事業(yè)更加可持續(xù)和高效。
作者: 愛的偉大    時(shí)間: 2023-4-4 01:59
這事跟具體國家的工業(yè)水平有很大的關(guān)系。像美國這類去工業(yè)化已久的國家，配套缺失，那么盡可能少依賴供應(yīng)商的模式就更經(jīng)濟(jì)。比如3D打印就免去了很多其他機(jī)械加工的支持?？苫厥栈鸺齽t是盡可能多的復(fù)用來減少復(fù)雜加工的次數(shù)。
3D打印的優(yōu)勢是可以制造很復(fù)雜的零件，不依賴經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)工人，缺點(diǎn)是制造過程還是比傳統(tǒng)機(jī)加工慢很多，且增材成型的強(qiáng)度也就是跟鑄造的差不多，跟鍛造和軋制的沒法比。
可回收火箭以spacex為例，當(dāng)前也只是回收一級(jí)火箭和整流罩。二級(jí)火箭和載荷/釋放平臺(tái)上那些復(fù)雜而昂貴的控制器，執(zhí)行器，傳感器，當(dāng)前還無法回收。

對(duì)中國這種工業(yè)配套比較齊全的國家，我個(gè)人認(rèn)為更合適的方式是，只回收火箭中的部分高價(jià)模塊。比如火箭上的控制器，充其量把一些執(zhí)行器和傳感器帶回來。這些部分的重量會(huì)很輕，降落傘回收也很靠譜，至于罐體和發(fā)動(dòng)機(jī)，重量大價(jià)值低，也就在大氣層里燒掉算了。
在一次性的零件上，也應(yīng)該區(qū)分具體的零件。結(jié)構(gòu)比較簡單的零件，比如罐體和結(jié)構(gòu)件，那么卷板機(jī)+焊接仍然是更好的選擇。畢竟有大量工業(yè)品可選，同時(shí)這些工業(yè)品在之前的加工中就已經(jīng)變得更致密了，終歸比3D打印這種比鑄造還要弱一些的零件好用。而一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，則3D打印就更合適，典型如發(fā)動(dòng)機(jī)噴口和燃燒室，內(nèi)部就有非常復(fù)雜的管路來讓燃料升溫的同時(shí)，給發(fā)動(dòng)機(jī)降溫。在3D打印以前，此類換熱器的加工就麻煩的很。

總的來說，對(duì)中國這種工業(yè)配套比較全面的國家來說。復(fù)雜結(jié)構(gòu)件用3D打印，其他優(yōu)先使用成熟的加工技術(shù)。大型結(jié)構(gòu)件全部用一次性的?；厥諘r(shí)僅把每一級(jí)火箭的控制器，傳感器等電子設(shè)備用降落傘回收即可。
作者: a17183794174    時(shí)間: 2023-4-4 03:57
3D打印的可回收火箭？
作者: 猴兒蘇    時(shí)間: 2023-4-4 05:27
這個(gè)問題好辦，3D打印火箭殼體讓儲(chǔ)罐和箭體便宜——要知道滾板、鍛壓、銑削、熱處理、焊接等比3D打印復(fù)雜而且材料利用率低。然后傘降+氣囊緩沖回收發(fā)動(dòng)機(jī)和航電，這樣就少折騰能兼顧了開發(fā)相對(duì)容易，起源于50年代宇宙神系列初代就是一級(jí)半分離助推發(fā)動(dòng)機(jī)艙。這不用研究超聲速反推技術(shù)、高變推力發(fā)動(dòng)機(jī)、其他相關(guān)的控制和著陸技術(shù)、返回的推進(jìn)劑等。當(dāng)然這適合中小型火箭，大了還是走正規(guī)路線搞回收火箭為主。畢竟3D打印目前還不是萬能的。相對(duì)論航天研制中的3D打印可回收火箭人族R直徑5.5米，而新格倫直徑7米、星艦直徑9米。
作者: 娜娜77    時(shí)間: 2023-4-4 07:10
經(jīng)濟(jì)
那得看成功率和規(guī)模還有降本方式。
全火箭回收肯定最經(jīng)濟(jì)。。但是如果這個(gè)全火箭又貴的要死，那就不一定經(jīng)濟(jì)了。
3D打印火箭是火箭的制作方式，是工藝方面的東西。。就好比這個(gè)油是壓榨的，還是萃取的。。3d打印雖然能降低一部分成本，但是受制于成品率，具體能降低多少成本，得具體核算。
可回收火箭是火箭的設(shè)計(jì)上的功能，，就好比這個(gè)就是炸東西的大豆油，就是便宜。。但是和一般的火箭比，可回收火箭得留燃料回收，載荷會(huì)小一些。。另外就是結(jié)構(gòu)調(diào)整亂七八糟下來，肯定是比同等的其他火箭初次使用成本貴一些的。。但一旦重復(fù)使用兩三次，那就便宜的很了。
所以直接比這倆火箭哪個(gè)更經(jīng)濟(jì)，還真不好說。
首頁 - 第八屆中國（國際）商業(yè)航天高峰論壇 - 商業(yè)航天高峰論壇但商業(yè)航天企業(yè)的發(fā)展，是會(huì)追求一個(gè)更經(jīng)濟(jì)，更安全的。
等固體火箭技術(shù)什么時(shí)候發(fā)展到成本低到跟殼子差不多，那就不用回收了。不然可回收火箭永遠(yuǎn)是最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)，至于3d打印能不能大幅降低部分材料的制作成本，還要看技術(shù)發(fā)展。
如果其他加工技術(shù)發(fā)展更快，那可能反而比3d打印便宜。



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