2023年7月，谢菲尔德大学的学生打破了一项记录。与SpaceX使用的类似的液体火箭发动机是在Sunride 项目下制造的，并作为“太空竞赛”计划的一部分成功发射。这个有什么特别之处呢？它被认为是英国学生建造并成功测试的第一个金属 3D 打印火箭发动机。
Sunride团队称“SunFire”发动机是同类中最强大的学生制造发动机，它同时使用燃料和氧化剂，而不是像喷气发动机那样吸入氧气。该发动机还采用再生冷却方式，这意味着它在燃烧之前使用燃料来冷却燃烧室，从而提高效率并减轻重量。
Sunride团队表示，谢菲尔德大学的罗伊斯发现中心是一家开发下一代材料以满足英国制造需求的研究机构，在试验用于制造发动机的激光粉末床熔融金属3D打印方面发挥了“重要作用”。该发动机在打印后由该大学的先进制造研究中心（AMRC）和工程学院进行加工。
Henry Saunders 曾担任 Sunride 项目的设计工程师，目前正在大学攻读增材制造博士学位，他告诉 TCT：“我因为想要制造这款发动机而进入了金属增材制造领域。我联系了一位教授，我知道他在大学里有一些金属 3D 打印机，Iain Todd，我最终和他一起攻读博士学位。该项目最初的目标是建造英国第一台学生建造的再生冷却液体火箭发动机。我试图让其他硕士生从事该项目的其他领域，因此我们招募了一些人来和我们一起从事火箭发动机设计的其他领域，例如冷却通道的 CFD、燃烧稳定性设计，所以我们为他们最后一年的项目提供了学术帮助。”
在接受 TCT 关于攻读增材制造博士学位时，Saunders 补充道：“我收到了一家名为 Alloyed 的公司的工作邀请，然后我也获得了博士学位，我觉得我可以学到很多东西谢菲尔德的设施非常适合获得实践经验。还有 Aconity3D 机器、Renishaws 和一些 DED 系统。有很多东西可以玩，这是一个非常酷的环境。”
该引擎是由桑德斯和他的同事在课外花费两年时间建造的，作为谢菲尔德大学太空计划的一部分，该计划旨在帮助 STEM 学生在毕业后利用他们的技能解决行业中一些最大的问题。随后，火箭作为“太空竞赛”计划的一部分进行了发射，该计划还涉及其他八个团队，其中七个团队的火箭已成功发射。
“太空竞赛”计划由谢菲尔德大学航空航天工程副主任 Alistair John 博士与 Saunders 共同发起，旨在通过设计、制造和测试的实践经验，为学生提供解决工程问题的实践经验火箭发动机。据该倡议的网站称，它正在建设“英国范围内的太空培训基础设施”，并解决多样性问题，例如妇女、少数族裔和来自弱势群体的人缺乏机会。
目前在劳斯莱斯工作的达纳·阿拉伯比亚特 (Dana Arabiyat) 曾担任 Sunride 项目的设计工程师，后来担任项目经理，他告诉 TCT：“我们在 Sunride 项目中建造火箭已经有几年了，涉及推进力是一个很重要的问题。”这是增加学生知识和经验并使他们为英国航天工业做好准备的非常重要的一步。我们认为英国的毕业生缺乏实践知识，而我们在大学只学习了火箭理论。我们认为让学生获得建造实际液体火箭发动机的实践经验将是非常宝贵的，它将使我们所有人脱颖而出。业内很多人还没有体验过我们在大学里对这个引擎所做的工作。您可以从我们的学生现在在职业生涯中的表现来看，我们确实有优势，我们为他们提供了在职业生涯中脱颖而出所需的知识。我目前在劳斯莱斯工作，我将开始从事燃烧工作，我已经完成了关于液体火箭发动机燃烧室的硕士学位论文，这一事实给了我优势。”
阿利斯泰尔·约翰博士补充道：“航天领域需要更多高技能的毕业生。因此，我们需要让学生接触实际工程。许多航空航天学位在理论方面都相当不错，但他们在实际构建和测试真实事物方面获得的经验有限。因此，能够去实际测试火箭发动机，犯错误，测试火箭，实际发射它，看看会发生什么，然后迭代是一种奇妙的体验，这确实是这个国家需要的更多。最重要的是，它很昂贵，但如果你能找到资金和支持，这显然很重要，但它的作用是让他们有能力实现真正的梦想。”
TCT 询问了Arabiyat 和Saunders，当他们第一次尝试就成功点燃SunFire 发动机时，那一刻是什么样的。阿拉比亚特说：“就在前几天，我和一群朋友在一起，有人问我：‘如果你可以重温生命中的某个时刻，那会是什么？’ 对我来说，那是我真正看到火焰从火箭中喷出的那一刻，就像我不敢相信它真的起作用一样。这是我真的很想重温一遍的时刻。我们被告知：“如果不起作用也不要担心”，他们只是一直告诉我们不要对第一次尝试抱有太多期望。为了这一刻，我付出了两年的努力。我们只是互相看着对方，好像我们做到了，我们真的做到了。”
桑德斯回答说：“这实际上很有趣，因为我本来要坐飞机的。我们在牛津，那天晚上我从盖特威克起飞，下周去法国做实验。所以，我的时间安排很紧，所以第一次就成功了。真的令人难以置信。有一段我们在地堡里的视频，我们必须在一个控制地堡里，所以我们正在拍摄屏幕，我们只是咒骂着发疯。结果让我感到非常震惊。”
事实证明，3D 打印有助于将 SunFire 发动机的设计变为现实，因为它可以制造用于冷却通道的小型管道，并将其集成到燃烧室壁中。再生冷却发动机是在没有 3D 打印的情况下制造的，但根据 Alistair John 博士的说法，冷却通道被“钎焊”到燃烧室上，而对于完全 3D 打印的火箭发动机，通道可以集成并成为设计的一部分整个发动机的。
由于高度的原因，SunFire 发动机必须分成两部分打印，并用垫圈密封在一起。约翰博士告诉 TCT，团队担心发动机会泄漏液体，或者从侧面冒火，但密封技术有效。
总结她在该项目上的经验时，Arabiyat 告诉 TCT：“这是一场破纪录的比赛，我们八支队伍中有七支成功地用冲击钻石从引擎中喷出了令人惊叹的火焰，我们所取得的成绩真是令人难以置信达到。这是一次令人难以置信的学习、失败和重申以及项目移交的旅程，这是一项非常好的技能。很多时候，你开始做某件事，然后当这些人毕业时，这个项目就消失了。从设计到测试，SunFire引擎花了两年时间才完成，所以交给下一届硕士生，传承知识是这个过程中非常重要的一部分。”
SunFire 发动机在韦斯科特空间集群的机载工程公司进行了防火测试，并在卫星应用弹射器进行了 3D 打印。据信，“太空竞赛”计划本身也创造了一项非官方世界纪录，即一周内在一个地点首次热点火的不同混合/液体火箭发动机的数量最多。
作为 SunRide 项目的一部分，Arabiyat 还于 2019 年参与了另一项破纪录的发射，当时一群学生将一枚火箭发射到 36,274 英尺的高度，比保持了 19 年的英国纪录高出近 2,000 英尺。这枚火箭被命名为“海伦”，以纪念第一个进入太空的英国人、谢菲尔德大学的海伦·沙曼博士（OBE）。
