3D-დაბეჭდილი რაკეტები დაყენებულია აფეთქებაზე

თუ ამ ზაფხულს Terran1-ის გაშვება კანავერალის კონცხიდან წარმატებული იქნება, ფარდობითობის სივრცე იქნება კოსმოსური კოსმოსური წარმოების პირველი კომპანია, რომელიც კოსმოსში მთლიანად 3D პრინტირებულ რაკეტას გაგზავნის. მალევე კალიფორნიის სტარტაპმა დარეკა Launcher განათავსებს თავის Orbiter-ის სატელიტურ პლატფორმას, რომელიც აღჭურვილია 3D-პრინტერის სარაკეტო ძრავებით, SpaceX-ის კოსმოსში გაძლიერების შემდეგ.

ძნელია გადაჭარბებული შეფასება იმისა, თუ რა გავლენა მოახდინა 3D ბეჭდვამ, რომელსაც ასევე უწოდებენ დანამატის წარმოებას, კოსმოსურ ინდუსტრიაზე. არცერთ სხვა ტექნოლოგიას არ აძლევს საშუალებას ამდენი კომპანია შემოსულიყო ამ ინდუსტრიაში და მიაწოდოს მანქანები, ძრავები და რაკეტები ასე მოკლე დროში ასეთი დაბალი ხარჯებით. ახლა კი, რაკეტების დამწყებ მწარმოებლების რიცხვი გაიზრდება, რადგან კომერციულად ხელმისაწვდომი 3D პრინტერები ასრულებენ კოსმოსური კომპონენტების გამომუშავების ამოცანას.

მაგალითად, ბრიტანეთში დაფუძნებული საჰაერო კოსმოსური კომპანია Orbex იმედოვნებს, რომ მისი 3D პრინტერის რაკეტები, დამზადებული უახლესი მეტალის 3D პრინტერით გერმანული მწარმოებლის EOS-ისგან, წლის ბოლომდე შოტლანდიიდან გაფრინდება. და აშშ-ში, ახალგაზრდა სარაკეტო ძრავის მწარმოებელი ურს მაიორი ახლა იღებს შეკვეთებს მისი ახალი Arroway მამოძრავებელი ძრავისთვის, რომელიც შექმნილია რუსული წარმოების ამჟამად მიუწვდომელი მამოძრავებელი წყაროების ჩანაცვლებისთვის. ის ასევე 3D დაბეჭდილია ხელმისაწვდომი ლითონის 3D პრინტერების გამოყენებით.

„არ მგონია, რომ ჩვენი კომპანია იარსებებდა 3D ბეჭდვის გარეშე“, ამბობს ჯეიკ ბოულსი, Ursa Major-ის მოწინავე წარმოებისა და მასალების დირექტორი, რომელმაც ხუთი წელი გაატარა SpaceX-ში. "ჩვენი ევოლუცია მტკიცედ იყო დაკავშირებული 3D ბეჭდვის არსებობასთან და სიმწიფესთან."

Ursa Major-მა გადაწყვიტა ძრავის ბაზარზე გამოტანა ბევრად უფრო სწრაფი ტემპით, ვიდრე ადრე იყო, თვეებში და არა წლების განმავლობაში, რაც მხოლოდ პროტოტიპებითა და წარმოებით იყო შესაძლებელი 3D პრინტერებით, ამბობს ბოულსი.

მიუხედავად იმისა, რომ Relativity Space-მა და სხვებმა შეიმუშავეს საკუთრებაში არსებული 3D ბეჭდვის ტექნოლოგია თავიანთი რაკეტებისთვის, ბოულსი ამბობს, რომ ახალი კომერციული 3D პრინტერების გამოყენებამ საშუალება მისცა Ursa Major-ს შეენარჩუნებინა ხარჯები კონტროლის ქვეშ და სწრაფად გაემეორებინა დიზაინები, ისე, რომ არ შეეცადოს ადრეული ტექნოლოგიის განვითარებას, რომელიც საჭიროა სახლის 3D პრინტერებისთვის. .

„ჩვენი გუნდი მუდმივად აფასებს 3D პრინტერების ახალ კომპანიებს, რომლებიც გამოდიან ინოვაციებით, რადგან დიდი კონკურენციაა აერონავტიკისა და კოსმოსური გაშვების ბაზრის წილის მისაღებად“, ამბობს ბოულსი. სტრატეგიული ბაზრის კვლევის თანახმად, გლობალური საჰაერო კოსმოსური 3D ბეჭდვის ბაზრის ზომა 9.27 წლისთვის 2030 მილიარდ დოლარს მიაღწევს.

კომპანიები იბრძვიან, რომ შესთავაზონ ყველაზე მძლავრი, ყველაზე მოქნილი და იაფი ვარიანტები კომპანიებს, როგორიცაა AmazonAMZN
, რომლებიც ცდილობენ თანამგზავრების ორბიტაზე გატანას გლობალური ფართოზოლოვანი ინტერნეტის მიწოდებისთვის, დედამიწაზე აქტივობის მაღალი გარჩევადობის სურათების გადასაღებად და ულტრა მდიდრებისთვის კერძო კოსმოსური სადგურების სასტუმროების დაარსებასაც კი.

3D ბეჭდვა აძლიერებს რბოლას სივრცის კომერციალიზაციისთვის

დანამატის წარმოების ტექნოლოგიით, რაც ამცირებს გაშვების ხარჯებს 95%-ით NASA-ს კოსმოსური შატლის პროგრამასთან შედარებით, კარი ღიაა მეტი სერვისისთვის რაკეტების მწარმოებლებს შორის ორბიტაზე ძლიერი კონკურენციის გამო. Launcher-ის კომპანიის სლოგანი Walmart-ის რეკლამას ჰგავს: „კოსმოსში ნებისმიერ ადგილას ყველაზე დაბალ ფასად“.

თანამგზავრების განლაგების ხარჯზე მილიონების გამოკლებამ ახლახან მოიპოვა Launcher-ის დაფინანსება აშშ-ს კოსმოსური ძალებისგან, რათა შემდგომ განავითაროს მისი E-2 3D-პრინტერი, მაღალი ხარისხის თხევადი სარაკეტო ძრავა Launcher Light გამშვები მანქანისთვის, რომელიც დაგეგმილია ფრენა 2024 წელს. აშშ კოსმოსური ძალები. თქვა: ”Launcher-ის E-2 თხევადი რაკეტის ძრავას აქვს პოტენციალი, მნიშვნელოვნად შეამციროს მცირე ზომის თანამგზავრების ორბიტაზე მიწოდების ფასი სპეციალური მცირე გამშვები მანქანებისთვის, რაც წარმოადგენს კოსმოსური ძალების ძირითად შესაძლებლობებს და პრიორიტეტს.”

ხარჯების შესამცირებლად და წარმოების დაჩქარების მიზნით, Launcher ასევე იყენებს 3D პრინტერებს EOS-ისგან და ასევე კალიფორნიის Velo3D-ისგან.

„რაკეტის ძრავის ტურბოტუმბის ნაწილები, როგორც წესი, საჭიროებს ჩამოსხმას, გაყალბებას და შედუღებას“, - ამბობს მაქს ჰაოტი, Launcher-ის დამფუძნებელი და აღმასრულებელი დირექტორი. „ამ პროცესებისთვის საჭირო ხელსაწყოები ზრდის განვითარების ღირებულებას და ამცირებს მოქნილობას დიზაინის გამეორებებს შორის. ჩვენი ტურბოტუმბოს 3D ბეჭდვის შესაძლებლობა, მათ შორის, მბრუნავი Inconel-ის ფარული იმპულერები, Velo3D-ის ნულოვანი ხარისხის ტექნოლოგიის წყალობით, შესაძლებელს ხდის ახლა უფრო დაბალ ფასად და გაზრდილ ინოვაციას თითოეულ პროტოტიპს შორის განმეორებით.

აერონავტიკის წარმოების ტრადიციული მეთოდებით, ჩვეულებრივია გავიგოთ 12-დან XNUMX თვემდე ვადების და უზარმაზარი ხარჯების შესახებ, აწყობისა და ტესტირების ინსტრუმენტებზე, ჟანგბადით მდიდარი ეტაპობრივი წვის ძრავის მსგავსი ტუმბოს კვებით, ამბობს ედუარდო რონდონი, უფროსი ამძრავი. ანალიტიკოსი Ursa Major-ში, SpaceX-ის კიდევ ერთი ვეტერანი. „დამატებითი წარმოება გვაძლევს საშუალებას დავდოთ ახალი დიზაინი სატესტო სტენდზე, გადავწყვიტოთ ცვლილებების შეტანა, ვიმუშაოთ ალტერნატიულ არქიტექტურაზე, დავბეჭდოთ იგი და მივიღოთ სტენდზე კვირებში“.

Orbex 3D ბეჭდავს თავის რაკეტებს იმავე ტიპის პრინტერზე, როგორც Launcher AMCM M4K-4 ლითონის ბეჭდვის პლატფორმა EOS-დან, რომელიც გამოვიდა 2021 წელს. კომპანიამ ასევე გამოიყენა ლითონის 3D პრინტერები გერმანული კომპანია SLM Solutions-ისგან.

3D ბეჭდვა არა მხოლოდ დამწყებებისთვის

3D ბეჭდვას დიდი ხნის ისტორია აქვს კოსმოსში მას შემდეგ, რაც SpaceX-მა 3 წელს გამოაქვეყნა 2013D პრინტერის სარაკეტო ძრავა SuperDraco.

საჰაერო კოსმოსური გიგანტი Aerojet RocketdyneAJRD
2017 წელს გადაკეთებულმა Bantam-ის სარაკეტო ძრავების ოჯახი სრულად ისარგებლა დანამატების წარმოების შესაძლებლობებით, რაც ამცირებს მთლიან დიზაინისა და წარმოების დროს ერთ წელზე მეტიდან რამდენიმე თვემდე, ხოლო ღირებულებას ამცირებს დაახლოებით 65%-ით, ჩვეულებრივი წარმოების მეთოდებთან შედარებით.

„ეს ძრავები, რომლებიც ჩვეულებრივ შედგებოდა 100-ზე მეტი ნაწილისგან, აგებულია მხოლოდ სამი დანამატით წარმოებული ძირითადი კომპონენტისგან: ინჟექტორის შეკრება, წვის კამერა და მონოლითური ყელის და საქშენების განყოფილება“, - აცხადებენ კომპანიაში.

Rocket Lab-მა, კიდევ ერთმა პიონერმა კომერციული თანამგზავრების გაშვებებში, პირველად გამოუშვა თავისი მსუბუქი 3D-პრინტერიანი სარაკეტო ძრავა, Rutherford, 2017 წელს. მისი წვის კამერა, ინჟექტორები, ტუმბოები და მთავარი საწვავის სარქველები 3D-დაბეჭდილია და უკვე 27 გაშვებაა. ამ კვირის ჩათვლით.

სამშაბათს, რაკეტების ლაბორატორია რეზერფორდის ძრავა ამუშავებდა კომპანიის Electron რაკეტას ახალი ზელანდიიდან NASA-ს ტვირთამწეობით მთვარემდე.

იმისდა მიუხედავად, რომ NASA-ს და გამოცდილ ვეტერანებს წლების განმავლობაში ამოწმებდნენ, ამოწმებდნენ და აერთიანებდნენ დანამატების წარმოებას მათ პროგრამებში, დღევანდელი კომერციული 3D ბეჭდვის ტექნოლოგია და მოწინავე ლითონის შენადნობის მასალები იმდენად სწრაფად მომწიფდა, რომ კომპანიებს, როგორიცაა Launcher, Ursa Major და Orbex შეუძლიათ მიიღონ. პროტოტიპიდან გაშვებამდე ნაკლებ დროში ნაკლები ფულით.

„ჩვენ დავიწყეთ პირველივე დღიდან 3D ბეჭდვის დიზაინის შემუშავებით და მის მიერ შემოთავაზებული შესაძლებლობების გამოყენებით“, - ამბობს ბოულსი. „ამან მოგვცა საშუალება შეგვექმნა შიდა ნოუ-ჰაუ, თუ როგორ მოვახდინოთ დიზაინის ოპტიმიზაცია 3D ბეჭდვისთვის, რომელიც შემდეგ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ახალ ძრავებზე, რომლებიც გვჭირდება შემუშავება და გაყიდვა ბაზრის მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად. და თუ უკვე ვიცით როგორ გავაკეთოთ ეს, ჩვენ შეგვიძლია უფრო სწრაფად მივიდეთ ბაზარზე. ”