3D Baskılı Roketler Patlamaya Hazır

Bu yazın Cape Canaveral'dan Terran1 lansmanı başarılı olursa, Görelilik Alanı tamamen 3D baskılı roketi uzaya gönderen ilk havacılık üretim şirketi olacak. Kısa bir süre sonra Kaliforniya'da bir start-up aradı. fırlatıcı SpaceX'ten uzaya destek aldıktan sonra 3D baskılı roket motorlarıyla desteklenen Orbiter uydu platformunu konuşlandıracak.

Eklemeli üretim olarak da adlandırılan 3D baskının uzay endüstrisi üzerindeki etkisini abartmak zordur. Başka hiçbir teknoloji bu kadar çok şirketin bu sektöre girmesine ve araçları, motorları ve roketleri bu kadar kısa sürede bu kadar düşük maliyetlerle teslim etmesine olanak sağlamadı. Ve şimdi, ticari olarak daha fazla mevcut olan 3D yazıcıların uzaya değer bileşenleri seri olarak üretme görevini yerine getirdiğini kanıtladığı için, yeni kurulan roket üreticilerinin sayısı hızla artmaya hazırlanıyor.

Örneğin İngiltere merkezli havacılık şirketi Orbex Alman üretici EOS'un en yeni metal 3D yazıcısıyla yapılan 3D baskılı roketlerinin yıl sonuna kadar İskoçya'dan fırlatılacağını umuyor. Ve ABD'de genç roket motoru üreticisi Büyükayı şu anda mevcut olmayan Rus yapımı tahrik kaynaklarının yerini alacak şekilde tasarlanan yeni Arroway tahrik motoru için sipariş alıyor. Ayrıca mevcut metal 3D yazıcılar kullanılarak 3D olarak basılmıştır.

SpaceX'te beş yıl çalışmış olan Ursa Major'un ileri üretim ve malzeme direktörü Jake Bowles, "Şirketimizin 3D baskı olmadan var olabileceğini düşünmüyorum" diyor. "Evrimimiz, 3D baskının varlığına ve olgunluğuna güçlü bir şekilde bağlıydı."

Bowles, Ursa Major'ın yıllar değil aylar içinde, daha önce olduğundan çok daha hızlı bir şekilde bir motoru piyasaya sürmeye başladığını ve bunun yalnızca prototip oluşturma ve 3D yazıcılarla üretimle mümkün olduğunu söylüyor.

Relativity Space ve diğerleri roketleri için özel 3 boyutlu baskı teknolojisi geliştirirken Bowles, yeni ticari 3 boyutlu yazıcıların kullanılmasının, Ursa Major'ın maliyetleri kontrol altında tutmasına ve yerli 3 boyutlu yazıcıların gerektirdiği erken teknoloji geliştirmeyle uğraşmak zorunda kalmadan tasarımları hızlı bir şekilde yinelemesine olanak sağladığını söylüyor. .

Bowles, "Ekibimiz sürekli olarak yeniliklerle ortaya çıkan yeni 3D yazıcı şirketlerini değerlendiriyor çünkü havacılık ve uzay fırlatma pazarında pay almak için çok fazla rekabet var" diyor. Strategic Market Research'e göre küresel havacılık 3D baskı pazarının büyüklüğünün 9.27 yılına kadar 2030 milyar dolara ulaşacağı tahmin ediliyor.

Şirketler Amazon gibi şirketlere en güçlü, en esnek ve en ucuz seçenekleri sunmak için yarışıyorAMZN
Küresel geniş bant sunmak, dünyadaki faaliyetlerin yüksek çözünürlüklü görüntülerini yakalamak ve hatta ultra zenginler için özel uzay istasyonu otelleri kurmak için uyduları yörüngeye yerleştirmeyi amaçlıyorlar.

3D Baskı Uzayı Ticarileştirme Yarışını Güçlendiriyor

Eklemeli üretim teknolojisinin fırlatma maliyetlerini NASA uzay mekiği programına kıyasla %95'e kadar azaltmasıyla, roket üreticileri arasındaki zorlu rekabeti tetikleyen yörüngeden daha fazla hizmete kapı açık. Launcher'ın şirket sloganı bir Walmart reklamına benziyor: "Uzayda her yerde en düşük maliyetle."

Uyduların konuşlandırılmasının maliyetinden milyonlar harcanarak, 2'te uçması planlanan Launcher Light fırlatma aracı için E-3 2024D baskılı, yüksek performanslı sıvı roket motorunu daha da geliştirmek üzere yakın zamanda ABD Uzay Kuvvetleri'nden Launcher finansmanı sağlandı. ABD Uzay Kuvvetleri şunları söyledi: "Launcher'ın E-2 sıvı roket motoru, Uzay Kuvvetleri için önemli bir yetenek ve öncelik olan, küçük uyduları özel küçük fırlatma araçlarıyla yörüngeye ulaştırmak için fiyatı önemli ölçüde düşürme potansiyeline sahip."

Launcher, maliyetleri düşürmek ve üretimi hızlandırmak için Kaliforniya merkezli Velo3D'nin yanı sıra EOS'un 3D yazıcılarını da kullanıyor.

Launcher'ın kurucusu ve CEO'su Max Haot, "Roket motoru turbo pompası parçaları genellikle döküm, dövme ve kaynak gerektirir" diyor. "Bu süreçler için gereken araçlar, geliştirme maliyetini artırıyor ve tasarım yinelemeleri arasındaki esnekliği azaltıyor. Velo3D'nin sıfır derece teknolojisi sayesinde, dönen Inconel örtülü pervaneler de dahil olmak üzere turbo pompamızı 3D olarak yazdırma yeteneği, bunu artık daha düşük bir maliyetle ve her prototip arasında yineleme yoluyla artan inovasyonla mümkün kılıyor."

Kıdemli bir tahrik uzmanı olan Eduardo Rondon, havacılık ve uzaya yönelik geleneksel üretim yöntemlerinde, dokuz ila 12 aylık teslim sürelerinin ve pompa beslemeli, oksijen açısından zengin kademeli yanmalı motor gibi bir şeyin inşası ve test edilmesi için büyük takım masraflarının duyulduğunun yaygın olduğunu söylüyor. Ursa Major'daki analist, bir başka SpaceX emektarı. "Katmanlı üretim, yeni bir tasarımı test standına koymamıza, değişiklik yapmaya karar vermemize, alternatif bir mimari üzerinde çalışmamıza, yazdırmamıza ve haftalar içinde standa çıkarmamıza olanak tanıyor."

Orbex 3D, roketlerini Launcher ile aynı yazıcı türünde yazdırır. AMCM M4K-4 EOS'un 2021 yılında çıkan metal baskı platformu. Şirket ayrıca Alman SLM Solutions firmasının metal 3D yazıcılarını da kullandı.

3D Baskı Sadece Yeni Başlayanlar İçin Değil

SpaceX'in 3 yılında 3D baskılı SuperDraco roket motorunu piyasaya sürmesinden bu yana 2013D baskının uzayda uzun bir geçmişi var.

Havacılık devi Aerojet RocketdyneAJRD
Bantam roket motoru ailesini 2017 yılında yeniden tasarlayan şirket, toplam tasarım ve üretim süresini bir yıldan fazla olan süreyi birkaç aya indiren ve geleneksel üretim yöntemlerine kıyasla maliyeti yaklaşık %65 oranında azaltan katmanlı üretim yeteneklerinden tam anlamıyla yararlandı.

Şirket, "Normalde 100'ün üzerinde parçadan oluşan bu motorlar, yalnızca üç katmanlı üretim ana bileşeninden oluşuyor: enjektör düzeneği, yanma odası ve yekpare boğaz ve nozül bölümü" diyor.

Ticari uydu fırlatmalarında bir başka öncü olan Rocket Lab, ilk olarak 3 yılında hafif 2017D baskılı roket motoru Rutherford'u piyasaya sürdü. Yanma odası, enjektörleri, pompaları ve ana itici valflerinin tamamı 3D baskılıdır ve halihazırda 27 fırlatmaya güç vermiştir. bu haftaki de dahil.

Salı günü, Roket Laboratuvarları Rutherford motoru, şirketin Yeni Zelanda'dan gelen Electron roketini, aya gidecek NASA yüküyle çalıştırıyordu.

NASA ve deneyimli fırlatma gazilerinin katmanlı üretimi yıllardır test etmiş, doğrulamış ve programlarına dahil etmiş olmasına rağmen, günümüzün ticari 3D baskı teknolojisi ve gelişmiş metal alaşımlı malzemeleri o kadar hızlı olgunlaştı ki Launcher, Ursa Major ve Orbex gibi şirketler Daha az parayla, daha kısa sürede prototipten lansmana kadar.

Bowels, "İlk günden itibaren 3D baskı etrafında tasarım yapmaya ve sunduğu özelliklerden yararlanmaya başladık" diyor. "Bu, 3D baskıya yönelik tasarımların nasıl optimize edileceği konusunda şirket içi bilgi birikimi oluşturmamıza olanak sağladı; bunu daha sonra pazar talebini karşılamak için geliştirmemiz ve satmamız gereken yeni motorlara uygulayabiliriz. Bunu nasıl yapacağımızı zaten bildiğimiz için pazara daha hızlı ulaşabiliriz."