★运载大观SpaceInternational国际太空·2023·4LaunchVehicle243D打印火箭人族-1测试性飞行的特点分析刘琳(北京宇航系统工程研究所)1任务简介2023年3月8日,美国民营航天公司相对论空间公司(RelativitySpace)的人族-1(Terran1)火箭在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场进行首次测试性飞行。这次发射任务代号为“GLHF”,意思是“祝你好运,玩得开心”(GoodLuck,HaveFun)。相对论空间公司成立于2015年,计划采用3D打印技术、人工智能以及自主机器人相融合的新方法来实现火箭的设计、制造、试验与飞行任务,近期进军新型的小型运载火箭市场,远期帮助构建人类的多星球未来。2020年以来,相对论空间公司飞速发展,目前已经赢得了包括美国国防部以及一网公司(OneWeb)在内的多家客户的价值超过数亿美元的发射合同订单。此次火箭的测试性飞行并没有携带任何客户的24SpaceInternational国际太空·总第532期25有效载荷,仅携带了一枚由该公司第一代3D打印机所制造的质量约为1.5kg、直径为16.5cm的铝制金属环,计划将其送入倾角为28.5°的200km的近地轨道。公司的首席执行官蒂姆·埃利斯(TimEllis)称,此次飞行的主要任务是考核3D打印“产品”能够真正上天。人族-1火箭上重量超过85%的结构由3D打印机制造,是现阶段世界范围内“3D打印”程度最高的火箭。虽然研制过程经过多次地面试验考核,但是能否承受飞行力学载荷环境的严峻考验尚不确定,特别是起飞后的最大动压的飞行环境将对火箭结构带来巨大挑战,如果此次测试性飞行成功,它将是全球第一枚入轨的3D打印火箭,将创造航天制造业的新纪录。与此同时,它还将成就:相对论空间公司的首次发射;16号发射场35年后的首次发射;人族-1火箭的首次发射;第一枚入轨级的液氧甲烷火箭。不过,GLHF任务并没有预期顺利。在当地时间3月8日的第一发射窗口,当发射程序进行到倒计时70s时,因为火箭二级发动机的液氧推进剂温度超过上限而选择发射中止,约3h后,在3月8日下午的第二发射窗口,人族-1火箭又重新进行了一次发射尝试,不过在起飞前20min再次取消发射。3月人族-1火箭测试性飞行11日,相对论空间公司再次进行两次发射尝试,第一次在火箭发动机点火后发射中止,第二次在倒计时45s时发射中止,最终该公司宣布推迟发射。3月23日,人族-1火箭再次发射,火箭从16号发射场点火起飞,通过了最大动压时刻,突破结构承载的峰值,顺利完成一级飞行、一级发动机关机、一二级级间分离程序,不过二级发动机飞行...