3D-басып шығарылған зымырандардың жарылуы өшірулі

Осы жазда Канаверал мүйісінен Terran1 ұшыру сәтті болса, Салыстырмалы кеңістік ғарышқа толығымен 3D басып шығарылған зымыран жіберетін алғашқы аэроғарыштық өндіруші компания болады. Көп ұзамай Калифорниялық стартап қоңырау шалды Қосқыш SpaceX ғарышқа серпін алғаннан кейін 3D басып шығарылған зымыран қозғалтқыштарымен жұмыс істейтін Orbiter спутниктік платформасын орналастырады.

3D басып шығарудың – қосымша өндіріс деп те аталатын – ғарыш саласына тигізген әсерін асыра бағалау қиын. Ешбір басқа технология осыншама көп компанияларға осы салаға кіріп, көліктерді, қозғалтқыштарды және зымырандарды соншалықты қысқа мерзімде осындай төмен шығындармен жеткізуге мүмкіндік бермеді. Ал енді зымыран өндірушілердің саны өсуге дайын, өйткені коммерциялық қол жетімді 3D принтерлер ғарышқа лайықты компоненттерді шығару міндетін дәлелдейді.

Мысалы, Ұлыбританияда орналасқан аэроғарыштық компания Orbex неміс өндірушісі EOS соңғы металл 3D принтерімен жасалған оның 3D басып шығарылған зымырандары жыл соңына дейін Шотландиядан ұшырылады деп үміттенеді. Ал АҚШ-та жас зымыран қозғалтқышын жасаушы Урса майор қазір қол жетімсіз ресейлік қозғалтқыш көздерін ығыстыруға арналған Arroway жаңа қозғалтқышына тапсырыстар қабылдауда. Ол сондай-ақ қол жетімді металл 3D принтерлер арқылы 3D басып шығарылады.

SpaceX-те бес жыл жұмыс істеген Ursa Major компаниясының алдыңғы қатарлы өндіріс және материалдар бөлімінің директоры Джейк Боулз: «Менің ойымша, біздің компания 3D басып шығарусыз өмір сүреді деп ойламаймын. «Біздің эволюциямыз 3D басып шығарудың бар болуымен және жетілуімен тығыз байланысты болды».

Ursa Major қозғалтқышты нарыққа бұрын жасалғанға қарағанда әлдеқайда жылдам қарқынмен шығаруды мақсат етті, бұл тек 3D принтерлермен прототиптеу және өндіру арқылы мүмкін болды, бірнеше айлар емес, Боулз.

Relativity Space және басқалары өздерінің зымырандары үшін меншікті 3D басып шығару технологиясын әзірлегенімен, Боулздың айтуынша, жаңа коммерциялық 3D принтерлерді пайдалану Ursa Major-ға шығындарды бақылауда ұстауға және үйде өндірілген 3D принтерлермен талап етілетін технологияны ерте дамытудан сүрінбей-ақ дизайнды жылдам қайталауға мүмкіндік берді. .

«Біздің команда инновациялары бар жаңа 3D принтер компанияларын үнемі бағалайды, өйткені аэроғарыш пен ғарыштық ұшыру нарығының үлесі үшін үлкен бәсекелестік бар», - дейді Боулз. Strategic Market Research мәліметтері бойынша жаһандық аэроғарыштық 3D басып шығару нарығының көлемі 9.27 жылға қарай 2030 миллиард долларға жетеді деп болжануда.

Компаниялар Amazon сияқты компанияларға ең қуатты, ең икемді және арзан опцияларды ұсыну үшін жарысуда.AMZN
, олар ғаламдық кең жолақты жеткізу үшін жерсеріктерді орбитаға шығаруды, жердегі белсенділіктің жоғары ажыратымдылықтағы суреттерін түсіруді және тіпті өте байлар үшін жеке ғарыш станцияларының қонақ үйлерін құруды қалайды.

3D басып шығару ғарышты коммерцияландыру жарысын жандандырады

Қосымша өндіріс технологиясы ұшыру шығындарын NASA ғарыштық бағдарламасымен салыстырғанда 95%-ға қысқартады, зымыран жасаушылар арасындағы қатаң бәсекелестікке орбитаға апаратын қосымша қызметтерге есік ашық. Launcher компаниясының ұраны Walmart жарнамасына ұқсайды: «Ғарыштың кез келген жерінде ең төмен бағамен».

Жақында спутниктерді орналастыру құнынан миллиондаған соманы алып тастау АҚШ ғарыш күштерінен 2 жылы ұшуы жоспарланған Launcher Light зымыран тасығышына арналған E-3 2024D басып шығарылған, жоғары өнімді сұйық зымыран қозғалтқышын одан әрі дамыту үшін Launcher қаржысын алды. АҚШ ғарыш күштері. «Launcher-дің E-2 сұйық зымыран қозғалтқышы арнайы шағын зымыран-тасығыштарда орбитаға шағын спутниктерді жеткізу бағасын айтарлықтай төмендетуге мүмкіндік береді, бұл Ғарыш күштері үшін негізгі мүмкіндік және басымдық болып табылады».

Шығындарды азайту және өндірісті жылдамдату үшін Launcher сонымен қатар EOS 3D принтерлерін, сондай-ақ Калифорниядағы Velo3D принтерлерін пайдаланады.

«Зымыран қозғалтқышының турбосорғы бөліктері әдетте құюды, соғуды және дәнекерлеуді қажет етеді», - дейді Макс Хаот, Launcher негізін қалаушы және бас директоры. «Бұл процестерге қажетті құралдар әзірлеу құнын арттырады және дизайн итерациялары арасындағы икемділікті төмендетеді. Velo3D нөл градустық технологиясының арқасында турбосорғымызды 3D басып шығару мүмкіндігі, соның ішінде айналмалы Inconel жабындысы бар дөңгелектер, оны қазір әр прототип арасындағы итерация арқылы арзанырақ және инновацияны арттыруға мүмкіндік береді.

Аэроғарыш өнеркәсібінің дәстүрлі өндіріс әдістерімен тоғыздан 12 айға дейінгі уақытты және құрал-саймандарды құрастыруға және сынауға үлкен шығындарды естиміз, бұл сорғымен қоректенетін оттегіге бай кезеңді жану қозғалтқышы сияқты нәрсе, дейді аға қозғалтқыш Эдуардо Рондон. Ursa Major сарапшысы, тағы бір SpaceX ардагері. «Қосымша өндіріс бізге жаңа дизайнды сынақ стендіне қоюға, өзгертулер енгізуге шешім қабылдауға, балама архитектурада жұмыс істеуге, басып шығаруға және оны бірнеше апта ішінде стендке шығаруға мүмкіндік береді».

Orbex 3D зымырандарын Launcher сияқты принтер түріне басып шығарады AMCM M4K-4 2021 жылы шыққан EOS металл басып шығару платформасы. Компания сонымен қатар неміс SLM Solutions компаниясының металл 3D принтерлерін пайдаланды.

3D басып шығару тек стартаптар үшін емес

SpaceX 3 жылы 3D басып шығарылған SuperDraco зымыран қозғалтқышын ұсынғаннан бері 2013D басып шығарудың ғарышта ұзақ тарихы бар.

Аэроғарыштық алпауыт Aerojet RocketdyneAJRD
2017 жылы Bantam зымыран қозғалтқышының тобын қайта жасақтап, әдеттегі өндіріс әдістерімен салыстырғанда өзіндік құнын шамамен 65%-ға төмендете отырып, жалпы дизайн мен өндіру уақытын бір жылдан бірнеше айға дейін қысқартатын қосымша өндіріс мүмкіндіктерін толық пайдаланады.

«Әдетте 100-ден астам бөліктен тұратын бұл қозғалтқыштар тек үш қоспадан жасалған негізгі құрамдас бөліктерден жасалған: инжектор жинағы, жану камерасы және монолитті жұлдыру және саптама бөлімі», - дейді компания.

Коммерциялық спутниктерді ұшырудың тағы бір пионері Rocket Lab 3 жылы өзінің жеңіл 2017D басып шығарылған зымыран қозғалтқышын, Рутерфордты алғаш рет іске қосты. Оның жану камерасы, инжекторлар, сорғылар және негізгі отын клапандары барлығы 3D басып шығарылған және қазірдің өзінде 27 ұшырылымға қуат берді. соның ішінде осы аптада.

Сейсенбіде, Зымыран зертханасы Рутерфорд қозғалтқышы компанияның Жаңа Зеландиядан келген Electron зымыранын NASA-ның Айға апаратын пайдалы жүкімен қуаттады.

NASA және тәжірибелі ұшыру ардагерлері бірнеше жылдар бойы қосымша өндірісті өз бағдарламаларына сынағанына, растағанына және енгізгеніне қарамастан, бүгінгі коммерциялық 3D басып шығару технологиясы мен металл қорытпасының жетілдірілген материалдары соншалықты тез жетілді, сондықтан Launcher, Ursa Major және Orbex сияқты компаниялар ала алады. прототиптен аз ақшаға аз уақыт ішінде іске қосуға дейін.

«Біз бірінші күннен бастап 3D басып шығаруды жобалауды және оның ұсынатын мүмкіндіктерін пайдалануды бастадық», - дейді Боуэлс. «Бұл бізге 3D басып шығаруға арналған дизайнды қалай оңтайландыруға болатыны туралы ішкі ноу-хауды құруға мүмкіндік берді, содан кейін біз нарық сұранысын қанағаттандыру үшін әзірлеуіміз және сатуымыз керек жаңа қозғалтқыштарға қолдана аламыз. Мұны қалай жасау керектігін білу арқылы біз нарыққа тезірек қол жеткізе аламыз ».