导读：火箭发动机的制造，已经大量用上3D打印。高复杂度、小批量，正是3D打印的核心优势。
2026年11月，蓝色起源（Blue Origin）正式发布新一代助推发动机Northstar北极星（希望可以照亮南极熊）。这款发动机以液氧和液化天然气（LOX/LNG）为推进剂，最大推力达到715,000磅力，约3181 kN。相比现役BE-4发动机，Northstar不仅推力进一步提高，而且整机质量降低30%、零部件数量减少50%，其中超过65%的发动机质量采用增材制造技术完成。
△蓝色起源公司的北极星液氧液化天然气增压发动机。（图片来源：蓝色起源）
Northstar由蓝色起源内部的大型增材制造能力支撑生产。公司表示，通过将多个传统零件合并成更复杂的一体化结构，3D打印帮助减少零件数量和整体质量，同时显著简化制造流程。得益于这些制造改进，Northstar最终装配时间已经能够压缩至不到一天。从公开参数来看，Northstar可以看作BE-4技术路线的一次进一步演化。BE-4目前推力约640,000磅力，而Northstar提升至715,000磅力，增加约75,000磅力。在推力增长的同时，Northstar并没有完全重新设计推进循环，而是继续沿用蓝色起源已经较为成熟的富氧分级燃烧循环、单轴涡轮泵架构以及液氧/液化天然气推进剂组合。
这样的技术路线意味着，蓝色起源并不是从零开始开发一套完全陌生的发动机架构，而是在现有推进系统基础上，通过轻量化设计、零件集成和增材制造进一步提高推重比和生产效率。
超65%采用增材制造，零件数量减少一半
对于3D打印行业来说，Northstar最值得关注的是其极高的增材制造占比。蓝色起源官方表示，Northstar超过65%的发动机质量采用内部增材制造工艺生产。相比传统火箭发动机大量依赖铸造、锻造、机加工、焊接和复杂装配的制造方式，增材制造允许工程师把原本由多个零件构成的组件重新整合，从而减少接口、连接结构以及装配步骤。最终，Northstar相比BE-4实现了质量降低30%、零件数量减少50%。
不过，目前蓝色起源尚未公布Northstar具体有哪些部件通过3D打印制造，也没有披露使用的是激光粉末床熔融、定向能量沉积还是其他大型增材制造工艺，以及所使用的具体合金体系。因此，现阶段更准确的表述是Northstar“大量采用增材制造”，而不能简单理解为整台发动机已经可以一次性完成3D打印。
从项目批准到开发测试仅用11个月
蓝色起源表示，从项目正式获得批准到进入开发测试阶段，仅用了11个月。公司认为，这一速度体现了增材制造、数字设计以及已有发动机技术积累共同带来的快速迭代能力。Ars Technica进一步报道称，Northstar目前已经进入点火测试阶段。蓝色起源CEO Dave Limp透露，公司希望Northstar未来的制造成本能够降低至BE-4的约四分之一。这一成本目标目前仍属于公司预期，尚未经过规模化生产验证。
如果这一目标最终实现，其意义不仅在于降低单台发动机价格，还可能改变大型液体火箭发动机过去制造周期长、零件数量多、供应链复杂的生产方式。
面向可重复使用和更低成本发射
Northstar被蓝色起源定位为一款可重复使用助推发动机。官方发动机页面明确提出，在大幅减少零件数量和发动机质量的同时，Northstar仍将保持满足快速重复使用要求的寿命。目前，BE-4仍是蓝色起源和美国联合发射联盟的重要主力发动机，应用于New Glenn以及Vulcan火箭。蓝色起源表示，Northstar加入后，将与BE-4共同构成公司的助推级发动机产品体系，而BE-4仍将继续为ULA的Vulcan火箭生产。
值得注意的是，蓝色起源尚未公布Northstar首次飞行的具体时间，也没有明确宣布它将在哪一型New Glenn构型上率先应用。因此，目前Northstar仍处于开发与测试阶段。
3D打印进一步深入大型火箭发动机制造
近年来，增材制造在火箭发动机中的应用已经从喷注器、燃烧室等单个关键零件，逐渐向更高程度的结构集成发展。Northstar超过65%的增材制造质量占比，意味着3D打印在这款发动机中已经不再只是辅助制造工艺，而是成为整机设计和生产体系的重要组成部分。对于火箭发动机而言，3D打印真正的价值也不只是“把零件打印出来”，而是通过减少零件数量、合并复杂流道、降低连接界面并缩短供应链，重新设计发动机本身。
从BE-4的640,000磅推力，到Northstar的715,000磅推力；从传统多零件装配，到超过65%的质量采用增材制造；再到不足一天的最终装配周期，蓝色起源正在尝试证明，大型火箭发动机制造也可以朝着更少零件、更快生产和更低成本的方向发展。如果Northstar后续能够顺利完成点火测试并进入实际飞行，超过65%的增材制造比例也将成为观察3D打印如何进一步改变大型液体火箭发动机生产方式的一个重要案例。
来源：南极熊
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