Rocket Lab: Malá firma, která zahájila 3D tištěnou vesmírnou revoluci

Obrázek výfukového potrubí rakety při startu Brady Kenniston

3D tisk se stále plíživě dostává do raketového průmyslu. SpaceX například již v roce 2014 uvedla na trh svůj první 3D tištěný díl, tělo hlavního okysličovadla. A Blue Origin začleňuje do svého výkonného motoru BE-4 3D tištěné komponenty.

Ale jednou z organizací s největšími zkušenostmi s létáním na 3D tištěných součástech je Rocket Lab se sídlem na Novém Zélandu a v USA. Společnost Rocket Lab, založená inženýrem Peterem Beckem v roce 2006, nyní vede mezi společnostmi zabývajícími se vypouštěním malých satelitů. Elektronová raketa. Šest raket zatím úspěšně odstartovalo – každá je vybavena devíti motory Rutherford, které jsou vytvořeny především pomocí kovového 3D tisku, stejně jako řada dalších prvků na palubě.

Tradiční subtraktivní výrobní metody vyřezávají hotový výrobek z bloku materiálu. 3D tisk, známý také jako aditivní výroba, vytváří tvar vrstvu po vrstvě. To umožňuje vytvářet lehké objekty se složitými vnitřními strukturami, které nelze vyrobit jiným způsobem.

Beck, nyní generální ředitel a technický ředitel Rocket Lab, se s námi posadil, abychom prodiskutovali rozhodnutí jeho společnosti investovat značné prostředky do 3D tisku a jak se dnes používá v raketové technice.

Raketová laboratoř

Jak jste viděli vývoj 3D tisku v raketové technice od doby, kdy jste se jej rozhodli použít k výrobě svých motorů?

Když jsme začali s kovovým 3D tiskem, byli jsme jeho velmi ranými uživateli. Pamatuji si, že když jsme na National Space Symposium před čtyřmi lety poprvé oznámili Rutherfordův motor, všichni se na to podívali a řekli: To je docela pobuřující. Nyní, pokud nemáte alespoň část svého motoru vytištěnou 3D, jste považováni za skutečně pozadu.

Do vesmíru jsme umístili více než 50 motorů Rutherford, více motorů vytištěných 3D než kdokoli jiný v historii. Je v pořádku udělat to jednou, ale udělat to 50krát úspěšně, je to jiná úroveň porozumění procesu a požadované kontroly kvality.

Umíte používat běžné stroje nebo jste si potřebovali vytvořit vlastní?

Když jsme začínali, koupili jsme 3D tiskárny a nabourali jsme se do nich. Upravili jsme ho podle našich požadavků. Vytiskli jsme geometrii, kterou i dnes, když půjdete do většiny obchodů s 3D tiskem, řeknou, že to není geometrie pro tisk. Mnoho komponent již nyní posouvá hranice toho, co by bylo obecně přijatelné.

Došlo k nějakým zásadním změnám v designu rakety, které jste mohl udělat jen díky použití aditivní výroby?

Oh, absolutně. Myslím tím, že raketový motor Rutherford je, alespoň pokud je nám známo, nejvýkonnějším motorem na kapalný kyslík-petrolej v Americe, s mírně vyšším výkonem než [SpaceX] Merlin 1D . A to je částečně způsobeno 3D tiskem. Všechny naše vstřikovače tiskneme 3D a jsme schopni 3D tisknout geometrii vstřikovače, což umožňuje vynikající míchání a vynikající výkon, který byste nemohli udělat s jinými výrobními procesy. Je opravdu těžké získat malý motor s opravdu vysokou účinností.

Myslíte si, že 3D tisk poskytuje nějaké výhody specifické pro raketovou komunitu?

Ano, naprosto. Je to stejné s jakýmkoliv odvětvím. Pokud existují vysoce složité komponenty, můžete je sloučit dohromady, aby byl subsystém nebo komponenta na vysoké úrovni efektivnější, nákladově efektivnější nebo výkonnější.

Tady jsem viděl, že se to pokazilo. Někdo se pokusí vytisknout držák 3D. Je to jen ztráta času. 3D tisk držáku nedává smysl. Tajemství této technologie spočívá v tom, že se nemusíte jen tak vzrušovat tím, že se bude tisknout 3D, a chtě nechtě začít vše 3D tisknout. Vybírá si komponenty, které jsou složité a které lze sloučit, a těch s kosmickou lodí je [spousta].

Pokud 3D vytisknete celou příhradovou konstrukci a uvnitř je držák, který drží ne jeden komponent, ale 50 komponentů spolu s vašimi palivovými nádržemi, teď mluvíme. To je skutečně užitečné využití technologie.

Bylo zpočátku obtížné získat zákazníky pomocí 3D tištěného motoru?

Spíš ne. Jeden ze skutečných testů byl, když jsme letěli s misí NASA. NASA prošla extrémně podrobně všechny systémy nosné rakety a samozřejmě strávila spoustu času na motoru Rutherford a pochopení 3D tištěných součástí a technologie. Ale všechno prošlo.

Myslíte si, že existuje výhoda prvního tahu, pokud jde o vypouštění malých satelitů a 3D tisk?

Absolutně. Ve vývoji je obrovské množství malých nosných raket. A je to legrační, protože všichni citují stejné zákazníky. Takže předpovídáme opravdu brutální konsolidaci trhu s malými vozidly. Právě teď je to určitě v bublině. Myslím, že malé spuštění čeká v příštích 12 až 18 měsících opravdu brutální doba.

Jak to podle vás ovlivní Rocket Lab?

Jsme ve velmi jedinečné pozici, protože jsme jediní lidé, kteří právě létají. Takže jsme svědky obrovského množství demanifestace jiných papírových raketových společností [společností, které ještě musí vystřelit své rakety] na nás, protože lidé si začínají uvědomovat, že tyto společnosti, u kterých si koupili starty, jsou roky a roky daleko od skutečného létání. . Cesta k prvnímu letu je brutální, ale cesta k prvnímu letu, do výroby, je stejně brutální.

Tento rozhovor byl z důvodu srozumitelnosti a délky upraven

skrýt