以商业载人飞船试验为引，探讨3D打印与商业航天如何双向定义未来

2026年1月18日，我国载人航天企业穿越者宣布其自主研制的“穿越者壹号”载人飞船试验舱成功完成着陆缓冲系统的综合验证试验。官方披露该试验采用了反推发动机与底部吸能结构精密协同的方案，在极短距离内实现了有效减速缓冲。

来源：穿越者

在本次披露的技术方案中并未涉及3D打印技术的应用。但这并不妨碍我们以此为引，来探讨一个行业命题：在商业航天追求敏捷、高效与成本优势的今天，那些已在国家载人航天工程及国际商业航天实践中被验证的金属3D打印（增材制造）技术，其工程能力与商业潜力究竟意味着什么？

本文将基于国内外公开的航天应用案例，探讨3D打印技术已经建立的“能力工具箱”；并在此基础上，探讨若应用于商业载人飞船的研发制造，可能释放哪些核心价值。与此同时，对商业航天如何推动增材制造的发展进行思考。

航天3D打印“飞行”简历

谈论一项技术在商业场景的未来，就有必要审视其在顶级工程实践中的过去与现在。3D打印在航天领域的应用，已是一部由国内外重大任务共同书写的“验证史”。

国内实践：从关键结构突破到轻量化革命

标志性结构验证：2020年，中国新一代载人飞船试验船的返回舱成功着陆，其中重要的技术突破之一是航天五院总体部主导的防热大底超大尺寸整体钛框架设计及成型技术。该钛合金框架尺寸超大，是返回过程中最主要的承力部件之一。该应用的制造技术为采用激光沉积3D打印，成功实现了减轻重量、缩短周期、降低成本等目标，并最终通过了再入返回的考验。这标志着超大尺寸关键结构件3D打印技术通过了实际飞行的验证。

来源：LFWC

前沿轻量化应用：航天科技集团五院529厂凭借“增材制造三维点阵结构关键技术及应用”项目，攻克了宏观大尺寸结构热变形与微观点阵特征性能保证的双重难题，实现了航天器主/次承力结构、复杂功能结构的轻量化、多功能一体化和高性能增材制造，并已应用于包括载人航天、高分工程、深空探测在内的国家重大工程。这标志着利用3D打印实现主动式轻量化设计的能力已走向成熟的工程实践。

国际首个基于3D打印点阵材料的整星结构—千乘一号卫星主结构。来源：航天五院总体部

国际商业航天企业的前沿应用

SpaceX的深度集成路径：载人“龙”飞船的SuperDraco逃逸发动机推力室，已采用高温合金一体化3D打印制造，取代了数百个零件的传统焊接组装。SpaceX还广泛使用金属3D打印技术制造猛禽3发动机零部件，尤其是像涡轮泵、一体化冷却流道这类具有复杂内部结构的部件，大幅减少外露部件、零件数量与装配链接，同时提升推力与可靠性。

猛禽3的整机结构简化做到了极致，推重比再上新高！其海平面设计推力则由前两代的185吨/230吨，提280吨。来源：鹰击长空

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商业火箭：已验证的降本增效路径

在更早实现商业化的火箭领域，3D打印已转化为直观的竞争优势。国内行业分析指出，深蓝航天、蓝箭航天、天兵科技等企业通过在推力室等核心部件制造中应用3D打印。根据相关行业分析，3D打印技术已使部分国内商业火箭发动机的制造成本下降了五分之一至三分之一。这证明了3D打印技术在商业化过程中核心价值——在提升性能的同时，实现显著的成本结构优化。

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已验证的航天3D打印能力，价值将落于何处？

通过这些航天“飞行简历” 我们可以看到，从火箭发动机到飞船主结构，3D打印在传统航天体系中已建立的“工程现实”。若要将3D打印的工程能力注入商业载人飞船的研发，特别是如着陆缓冲这种对重量、可靠性和周期敏感的系统，其技术迁移的路径与价值已清晰可辨。

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将“系统复杂性”封装于一体化部件中

商业载人飞船的着陆缓冲系统反推发动机与火箭发动机面临着同源的推重比与可靠性挑战。而在火箭发动机领域一体化3D打印方案已走向成熟。这一选择的价值是双重的：在工程技术层面，它消除了最不可控的装配误差与焊缝疲劳风险；在商业模型层面，它将复杂的供应链、冗长的装配流程和多次质量检测，简化为一个数字模型驱动的确定制造过程。

以确定性方案破解“成本与周期”的死锁

大型承力结构（如着陆系统与舱体的集成框架）的开发都面临一个经典困境：传统路径下，“设计优化、周期控制、成本约束”三者难以兼顾。而大尺寸金属框架增材制造为此提供了解法，将“设计-仿真-制造”过程从传统的串行、长周期模式，转变为并行、数字驱动的快速迭代模式。对商业航天企业而言，选择这条路径，并非进行前沿技术探索，而是主动规避了传统制造路径中最高昂的不确定性风险，将资源集中于最核心的系统集成与验证。

应用“为减重而生”的轻量化技术

三维点阵等主动设计的超轻结构的价值早已超越“减重”，实现了材料在空间中的功能化编程。对于商业飞船中的支架、缓冲元件等功能部件，应用此类技术，便于在结构层面进行“功能-性能-重量”的“功能编程”，通过设计赋予部件全新的力学与物理特性（如缓冲、散热），有助于构建产品独特差异化优势。

商业航天是3D打印走向成熟的重要引擎

当我们把目光从单一的飞船产品移开，投向包括运载火箭、卫星乃至未来在轨设施在内的整个商业航天产业时，会发现一个更宏大的图景正在展开：商业航天从“尖端试验”迈向“规模运营”的历史性进程。

国家层面已为这场跨越定下了清晰基调。2025年底，国家航天局正式印发了《推进商业航天高质量安全发展行动计划（2025-2027年）》，明确提出到2027年“基本实现商业航天高质量发展”的总体目标。与此同时，工信部等部委也相继出台政策，旨在有序开放卫星通信市场，计划到2030年“发展卫星通信用户超千万”，为商业航天构建了从制造到应用的政策闭环。

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在明确的战略指引下，资本市场已敏锐地察觉到其中的巨大机遇。其中具标志性意义的是，2025年科创板为包括商业航天在内的硬科技企业专门设置了更具包容性的第五套上市标准，被誉为为这个高投入、长周期的行业“实实在在地开了口子”，极大地畅通了其通往二级市场的渠道。华西证券分析认为，数据表示，我国商业航天市场规模有望从2024年的约2.3万亿元，在2030年逼近10万亿元。

市场预期背后是清晰的商业逻辑：无论是实现数万颗卫星的庞大组网计划，还是发展太空旅游等新业态，降低成本、提升效率都是商业航天从“尖端试验”迈向“规模运营”必须跨越的门槛。而商业航天从国家蓝图迈向万亿市场的历史性进程，本身正是驱动3D打印技术从一项“先进能力”蜕变为一项“成熟产业”的重要引擎。

参考资料：

1、穿越者壹号（CYZ1）载人飞船全尺寸试验舱着陆缓冲综合验证试验圆满成功！，穿越者

2、关键结构件3D打印技术在新一代载人飞船中的应用，激光世界

3、商业航天板块继续调整 海格通信超60亿压单领跌，财闻网

4、航天科技集团五院529厂荣获中国技协2024年职工创新成果特等奖，中国空间技术研究院(CAST)，

5、国家航天局印发行动计划，推进商业航天高质量安全发展，人民日报

6、工业和信息化部关于优化业务准入促进卫星通信产业发展的指导意见，工信部7、22项举措推进商业航天高质量安全发展，经济参考报8、招商证券：国家战略与产业趋势共振 看好商业航天2026年投资机会

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