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根據3D科學谷的市場觀察，在超音速飛機的開發方面，目前美國在超燃沖壓發動機領域占據領先地位，先后發展了多個超燃沖壓發動機技術驗證項目。美國還與澳大利亞聯合進行了低成本HIFiRE超燃沖壓發動機計劃。美國遇到的超燃沖壓發動機遇到的問題主要有這么兩種，推力不足和燃燒不穩定。導致超燃沖壓發動機進展緩慢。國內在超燃沖壓發動機也取得了突破，追趕趨勢明顯。而這其中，3D打印在成就高超音速飛行器方面起到了關鍵的作用。
高超音速飛機背后的3D打印技術
由于空氣的摩擦，任何交通工具表面都會變得非常熾熱,高超音速飛行器在臨近空間/大氣層內長時間以超過馬赫數5的高速持續飛行，采用吸氣式動力形勢的發動機進氣道、燃燒室等部位所處的熱環境尤其嚴酷。這使相關零部件對材料的耐高溫性能、結構的力學性能等有著很高要求，同時對其空間外形、自身重量等也有著苛刻要求。當傳統制造技術無法滿足要求時，3D打印技術為其開辟了一條全新的道路。金屬3D打印技術以其能夠快速制備具有高材料性能、異形結構、整體特性的零部件特點，在高超聲速飛行器相關領域得到了愈發廣泛的應用。
固定幾何形狀的超燃沖壓發動機
根據3D科學谷的了解，Hypersonix 已向 Amiga Engineering 訂購了 SPARTAN 第 5 代超燃沖壓發動機的3D打印零件。SPARTAN 是一種固定幾何形狀的自燃氫動力超燃沖壓發動機，能夠從 5 馬赫加速到 12 馬赫。
SPARTAN 的固定幾何形狀意味著它沒有移動部件，因此該設計適用于3D打印-增材制造。在航空航天等要求苛刻的行業中，增材制造提供了組件制造的尖端技術，能夠用一些奇特的材料制造非常復雜的零件。這降低了生產超燃沖壓發動機的成本和時間，同時可能增加可靠性和性能。而增材制造允許創建重量輕的高度復雜的零件，這對航天工業至關重要。
Hypersonix的SPARTAN 使用綠色氫作為燃料，因此不會產生二氧化碳排放。氫燃料還允許 Hypersonix 在燃燒器上利用再生冷卻，從而允許使用現成的高溫合金代替更昂貴和復雜的高溫復合材料。
使用增材工程制造超燃沖壓發動機將從根本上顛覆超燃沖壓發動機的成本結構，是提供更實惠的高超音速飛行的重要一步。SPARTAN 超燃沖壓發動機的制造是Hypersonix 于 2020 年 8 月獲得的聯邦政府 ACA 撥款下完成的。根據這項撥款，Hypersonix 正在建造可飛行的超燃沖壓發動機和燃料系統。
Hypersonix 于 2021 年 3 月完成了 SPARTAN 的沖擊隧道測試，并完成了超燃沖壓發動機的最終設計和熱建模。該項目符合預算并按計劃進行，預計將于 2022 年 3 月完成。
超音速的世界大舞臺
根據3D科學谷的市場觀察，國際上和國內活躍的超音速飛機發動機領域的企業有老牌的大型企業，也有新興的創業企業，這其中包括GE, Aerojet Rocketdyne ，Reaction Engines（背后的投資者包括波音，勞斯萊斯等），雷神公司(Raytheon)、諾格公司(Northrop Grumman)等等。
2018年，GE公司完成超音速發動機初步設計，GE將旗下Affinity渦扇發動機經行特殊改裝優化，采用了經過驗證的超音速飛行技術，能夠滿足Aerion AS2的超音速飛行要求。AS2客機可搭乘12名旅客，計劃2023年首飛，2025年交付運行。
Aerojet Rocketdyne在過去二十多年中投入了大量時間和資源開發3D打印/增材制造應用，以滿足火箭發動機和防御系統應用的嚴格要求。根據3D科學谷的市場研究，近年來，Aerojet Rocketdyne在開發該技術方面取得了多項成功，產品范圍廣泛，包括部件原型，以及進行點火試驗的完全由3D打印技術制造的發動機和推進系統。當然Aerojet Rocketdyne的背后有著傳統飛機制造領域的支持者，例如波音。
而波音還與美國國防部高級研究計劃局（DARPA）和Aerojet Rocketdyne簽署合同，進行超音速飛行開發。根據DARPA的報告，超聲速飛機將在其生產中融合“眾多先進技術”。而波音和Aerojet在增材制造方面的領先優勢將在此開發過程中發揮重要作用。此外，波音公司還與歐瑞康簽署增材制造合作協議。
英國Reaction Engines公司成立于1989年，旨在設計和開發新一代創新超音速推進系統所需的技術，即SABRE。這款吸氣式火箭發動機可以使航天器達到五倍的聲速，并容易讓它們無需脫離火箭即可突破軌道。金屬3D打印技術在Reaction Engines公司的火箭研發工作中起到了關鍵作用。SABRE熱交換過程中防止結冰的推進劑注射器系統使用3D打印增材制造技術制造。
美國武器開發商雷神公司(Raytheon)宣布與諾格公司(Northrop Grumman)與2019年6月合作開發一種稱為吸氣式高超音速概念的武器(HAWC)，兩公司合作的產品已準備好進行首飛，其中諾格負責制造超燃沖壓發動機，雷神則制造飛行器。諾格公司打算完全通過3D打印的方式來制造超燃沖壓發動機全部的零件，這將是全球首例。根據雷神公司的說法稱，超燃沖壓發動機將空氣以高速壓縮進入燃燒室內，能讓飛行器可以長時間保持5倍音速以上。這種高超音速武器其定位就是吸氣式，是一種使用超燃沖壓發動機的飛行器，與美空軍數年前測試的X-51A的原理基本一致，需要在5馬赫以上的速度下完成進氣道進氣，這是超燃沖壓發動機的技術瓶頸。
2020年12月，我國首次公開，正在研制的“超燃沖壓發動機”，能達到16倍音速，2小時抵達全球任何地方，號稱中國的“怪獸級”發動機。
2021年9月，北京凌空天行科技有限責任公司宣布完成逾億元A+輪融資。經緯創投聯合領投了凌空天行的A輪融資，是公司最大的機構投資人之一。
▲? 凌空天行
據悉，凌空天行是國內從事商業高超音速飛行產品研發和應用的高科技企業，擁有國內領先的專業技術團隊，具備豐富的研發設計與工程實踐經驗，掌握了氣動、控制、防熱等多項核心技術，致力于商業高超音速飛行器研發與應用。
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