传统上，增材制造一直用于航空航天工业打印小型金属部件，如支架和燃料喷嘴。但Relativity Space Inc.希望从长远考虑来改变这种局面。这家初创公司计划使用最先进的技术打印整个火箭。

增材制造是从数字文件中“打印”实体的方法是将一层材料沉积在另一层材料上，而不是从一块金属开始切割或铣削。它允许公司更容易地制造难以制造的复杂形状和结构。与传统制造技术相比，它的浪费更少，传统制造技术需要更长的安装时间和更高的材料成本。

相对论空间公司最近在加州长滩收购了一个100万平方英尺的工厂，该工厂曾被波音公司用来组装C-17全球霸王军用货机。在此之前，这块93英亩的场地是麦道公司的总部所在地，该公司在长滩机场附近的场地生产了MD-80和DC-8等客机。

相对论空间公司一直在把这个设施改造成一个“未来工厂”，中心是“星际门”(Stargate)，这是公司内部开发的一台机器，据称是世界上最大的3D打印机。该公司还投资了最先进的人工智能技术和机器人，以提高生产效率。

通过过程监控，一系列星门打印机将实时分析生产，检测任何质量问题，并使用传感器和预测分析工具打印具有非常严格的尺寸公差的结构。这种机器可以制造出独特的几何形状，这是传统航空航天制造方法无法实现的。

Relativity Space首席执行官蒂姆•埃利斯(Tim Ellis)表示:“结合人工智能驱动的控制，(我们的)打印机不断优化生产，从而成倍地提高了质量和时间，降低了成本，并实现了传统航空航天制造无法实现的产品设计。”“作为一个垂直集成的技术平台，(我们)处于向软件定义制造的不可避免的转变的前沿。

埃利斯说:“通过融合3D打印、人工智能和自主机器人，我们正在开创未来工厂。”“颠覆了60年的航空航天业，(我们)提供了一个彻底简化的供应链，在不到60天的时间里用少100倍的零部件制造出一枚火箭。”

由于采用了增材制造技术，埃利斯预计一枚普通火箭的零件数量将从10万个减少到1000个。该公司的六轴机器人每秒钟可以向一个大型转盘装置上发射约10英寸的材料。定向能沉积印刷工艺采用专为满足关键任务性能要求而设计的专用合金。

埃利斯想要颠覆和彻底改变大规模生产火箭的传统方式。过去，缓慢的生产过程依赖于复杂的供应链、大型工厂、固定工具和大量的手工劳动。整个组装过程通常需要两年或更长时间。

通过新的生产模式，Ellis打算将开发周期从48个月减少到6个月，将实际构建时间从24个月减少到2个月。

“我们的任务是为航空航天制造业创造一个全新的技术栈，”埃利斯解释说。“基于到目前为止6年的开发，我们现在准备将我们的内部开发工具提升到一个新的水平，创建一个完整的工厂操作系统，通过数据、机器学习和一种全新的产品开发方式来改造航空航天。相对论正在为火箭和航空航天开辟一条新道路。”

相对论空间公司的两枚火箭将用于重型运载应用，如将立方体卫星和其他小型卫星发射到近地轨道。它的第一枚火箭被称为“人类1号”，计划今年晚些时候在卡纳维拉尔角太空部队基地进行首次试飞。人族R是一种更大、完全可重复使用的运载火箭，计划于2024年发射。两种二级火箭都将印有“美国印刷”的图案。

人族1号高115英尺，宽7.5英尺，最大有效载荷为2756磅。“人R”高216英尺，直径16英尺，有效载荷为44,100磅。

火箭的发动机也将采用打印部件，燃料将是液态甲烷和液态氧。人族1号的第一级将由9台永旺1号发动机提供动力，每台发动机在发射时将产生23000磅的力。人族R将使用7台永旺R发动机。两枚火箭的第二级将由一台永旺1号真空发动机提供动力，将产生高达28,300磅的力。

相对论空间公司声称，人族1号是历史上发射前预售最多的火箭。该公司已经获得了包括美国宇航局在内的商业和政府实体的合同。