印度阿格尼库尔公司成功发射3D打印火箭并完成亚轨道测试

印度空间研究组织（Indian Space Research Organisation）周四表示，经过两年的准备和过去几个月因技术故障造成的四次推迟，印度太空初创公司阿格尼库尔（Agnikul）成功发射了其首个亚轨道测试飞行器，该飞行器由其独特的3D打印火箭发动机提供动力。

这枚单级运载火箭被称为Agnibaan SOrTeD（亚轨道技术演示器），于当地时间周四上午从位于印度南部斯里哈里科塔岛的萨蒂什-达万航天中心（Satish Dhawan Space Center）的初创公司移动发射台升空。这次试飞获得的数据将有助于该公司开发"阿格尼巴安"（Agnibaan）商业轨道运载火箭。

阿格尼库尔公司最初在3月份为发射进行了全面的倒计时演练，但由于一些小问题而推迟了发射。这家初创公司还在四月和本周早些时候两次准备发射，但每次都在升空前因最后检查中发现的技术问题而取消。今天，在火箭从位于安得拉邦东海岸的纺锤形岛屿升空并坠入孟加拉湾后，阿格尼库尔终于完成了期待已久的任务。

该飞行器高 6.2 米，由碳纤维复合材料制成，升空质量为 1268 磅；其核心部件是阿格尼库尔公司自行制造的 3D 打印半低温引擎，每个引擎可提供 6.2 千牛的推力。

Agnikul联合创始人兼首席执行官斯里纳特-拉维钱德兰（Srinath Ravichandran）在发射前接受采访时说，3D打印一个火箭发动机的原型需要72至75小时。这家初创公司可以在一周内生产出两个完整的成品发动机，包括将它们从3D打印机中取出、去粉并通过热处理。这与传统工艺不同，传统工艺需要 10 到 12 周才能制造出一个类似大小的火箭发动机。

他在电话中说："我们之所以能脱颖而出，是因为我们采用的是单件式部件，在加工过程中没有人工干预；从打印机出来的是全长部件，没有任何焊接、拧紧或类似的工序。"

拉维钱德兰进一步阐述了使阿格尼库尔在比赛中脱颖而出的单件部件，他说，核心引擎，即"燃料进入和排气离开的地方，以及中间的一切，还有点火器是作为单件硬件一次性3D打印出来的。然后，发动机与管道装置相连，如燃料管、压力和温度传感器以及阀门。

虽然阿格尼库尔公司声称其3D打印引擎是世界首创，但包括Relativity太空公司和火箭实验室在内的公司更早采用3D打印技术制造火箭。不过，Ravichandran 声称，所有这些公司并没有完全使用 3D 打印技术。

"他们仍然没有提供人们应该提供的东西，也就是我们正在提供的东西，即极其灵活和可配置的进入太空的方式，"他断言。"如果你有一辆 1 吨或 1.5 吨载重量的载具，也就是 Relativity或其他这些公司所拥有的载具，那就像强迫人们去做共享出行，强迫他们去想办法，等着人们一起进来，同样也会遇到在最后一英里不被丢弃的一系列问题。"

Agnikul 的 Agnibaan SOrTeD 发射轨迹 图片来源： Agniku

阿格尼库尔选择inconel作为发动机设计的材料。这种材料在高温下依然坚固，而且可进行 3D 打印。然而，由于这种合金的导热性极差，这家初创公司面临的最大挑战就是如何去除热量，散热需要反复设计冷却通道。

阿格尼库尔面临的另一个挑战是如何确保飞行器在作为移动系统的同时完全没有危险。这家初创公司决定不使用具有高爆炸性的固体燃料系统，而是将飞行器改造成完全基于液体推进的系统，还希望避免使用甚至需要与爆炸材料进行远程连接的模型。

Ravichandran说："任何需要抛弃的系统，比如从垫子上分离出某些相，或者分两个阶段分离等等，这些都是气动系统。"

这位联合创始人说，阿格尼库尔设计的运载火箭"即使在发射前最后一刻"也可以进行改装，为希望发射任何特定小型卫星的组织提供量身定制的解决方案。

阿格尼库尔公司成立于2017年底，最初尝试使用3D打印组件，如点火器、冷却通道和燃料喷射点。然而，它逐渐突破了界限，开始将不同的元件组合在一起，避免了焊接和拧紧，摆脱了传统方法的束缚。

"这样的工程设计没有捷径可走。只能按部就班，不断迭代，"Ravichandran 断言。

他说，这家初创公司至少经历了 70 或 80 次迭代，尤其是燃料喷射系统的迭代，最终设计将所有燃料喷射器组合在一个部件中。同样，该公司的冷却室也经历了至少 20 次不同几何形状的迭代。

这位高管说，这家初创公司花了大约六到九个月的时间从零开始制造第一套发动机，然后花了近一年的时间让发动机真正飞起来。去年年底，阿格尼库尔筹集了 2670 万美元的资金，才使公司走到今天这一步。

印度空间研究组织的退休科学家和印度理工学院马德拉斯分校的研究人员正在帮助 Agnikul 开发用于商业发射的运载火箭。这家初创公司已经与 40 多家潜在客户进行了洽谈，并与一些客户签署了意向书。不过，阿格尼库尔的轨道发射至少需要六个月的时间。

一段时间以来，印度的太空领域吸引了全球的关注。去年，这个南亚国家成为第一个在月球南极着陆的国家，并出台了促进私人参与的太空政策。印度拥有约 190 家太空技术初创企业，最近还更新了政策，提高了太空领域外国直接投资的限额。现在，印度的太空初创企业正在奠定基础，通过展示自己的技术，使其能够从全球客户那里创收，从而将印度的太空领域提升到新的水平。