211service.com
Rocket Lab: Det lille firmaet som lanserte den 3D-printede romrevolusjonen
Et bilde av raketteksosrør ved start Brady Kenniston
3D-printing fortsetter å krype seg inn i rakettindustrien. SpaceX lanserte sin første 3D-printede del, kroppen til en hovedoksidasjonsventil, tilbake i 2014, for eksempel. Og Blue Origin inkorporerer 3D-printede komponenter i sin kraftige BE-4-motor.
Men en av organisasjonene med mest erfaring med å fly 3D-printede deler er Rocket Lab, basert i New Zealand og USA. Rocket Lab ble grunnlagt av ingeniør Peter Beck i 2006, og leder nå flokken blant små satellittoppskytningsselskaper, takket være sine Elektronrakett. Seks av rakettene har skutt opp med suksess så langt - hver utstyrt med ni Rutherford-motorer som hovedsakelig er laget ved hjelp av 3D-utskrift av metall, i likhet med en rekke andre elementer om bord.
Tradisjonelle subtraktive produksjonsmetoder skjærer et ferdig produkt fra en blokk med materiale. 3D-utskrift, også kjent som additiv produksjon, bygger opp en form lag for lag. Det gjør det mulig å lage lette objekter med intrikate interne strukturer som ikke kan lages på annen måte.
Beck, nå administrerende direktør og CTO i Rocket Lab, satte seg ned sammen med oss for å diskutere selskapets valg om å investere tungt i 3D-utskrift og hvordan det brukes i raketter i dag.
Rocket Lab
Hvordan har du sett 3D-utskrift i rakett utvikle seg siden du valgte å bruke det til å lage motorene dine?
Da vi startet 3D-printing av metall, var vi tidlig ute med det. Jeg husker da vi først annonserte Rutherford-motoren på National Space Symposium for fire år siden, så alle på det og sa: Det er ganske opprørende. Nå, hvis du ikke har minst noe av motoren din 3D-printet, blir du ansett som virkelig bak tiden.
Vi har satt over 50 Rutherford-motorer i verdensrommet, flere 3D-printede motorer enn noen andre i historien. Det er greit å gjøre det én gang, men å gjøre det 50 ganger vellykket, er det et annet nivå av forståelse av prosessen og kvalitetskontrollen som kreves.
Kan du bruke hyllemaskiner eller trengte du å lage dine egne?
Da vi startet kjøpte vi 3D-printere, og vi hacket oss inn i dem. Vi modifiserte den for å passe våre behov. Vi skrev ut geometri som selv i dag, hvis du tar til de fleste 3D-printerbutikker, vil de fortelle deg at det ikke er en utskrivbar geometri. Mange av komponentene flytter selv nå grensene for hva som generelt vil være akseptabelt.
Har det vært noen grunnleggende endringer i rakettdesignet som du har vært i stand til å gjøre bare på grunn av din bruk av additiv produksjon?
Å, absolutt. Jeg mener, Rutherford-rakettmotoren er, så vidt vi vet i det minste, den høyestytende flytende oksygen-parafinmotoren i Amerika, med litt varmere ytelse enn [SpaceX] Merlin 1D . Og det er delvis på grunn av 3D-printing. Vi 3D-printer alle injektorene våre, og vi er i stand til å 3D-printe geometri i injektoren som gir overlegen blanding og overlegen ytelse som du ikke kan gjøre med andre produksjonsprosesser. Det er veldig vanskelig å få en liten motor veldig effektiv.
Tror du 3D-utskrift gir noen fordeler som er spesifikke for rakettmiljøet?
Ja, absolutt. Det er det samme med alle bransjer. Når det er svært komplekse komponenter, kan du slå dem sammen for å gjøre et delsystem eller en høynivåkomponent mer effektiv, mer kostnadseffektiv eller mer høy ytelse.
Det er her jeg har sett det gå galt. Noen vil prøve å 3D-printe en brakett. Det er bare bortkastet tid. 3D-printing av en brakett gir ingen mening. Hemmeligheten her med denne teknologien er å ikke bare bli begeistret over at den blir 3D-printet, og bare begynne å 3D-printe alt med vilje. Det er å velge komponentene som er komplekse, og som kan slås sammen, og det er [mange] av de med et romfartøy.
Hvis du 3D-printer hele trussstrukturen, og innenfor den er det en brakett som ikke inneholder én komponent, men 50 komponenter sammen med drivmiddeltankene dine, snakker vi nå. Det er faktisk en veldig nyttig bruk av teknologien.
Var det først en utfordring å få kunder om bord med en 3D-printet motor?
Ikke egentlig. En av de sanne testene var da vi fløy et NASA-oppdrag. NASA går ekstremt igjennom alle systemene til bæreraketten, og de brukte selvfølgelig mye tid på Rutherford-motoren og på å forstå de 3D-printede komponentene der og teknologien. Men det hele bestod.
Tror du det er en fordel når det kommer til oppskyting av små satellitter og 3D-utskrift?
Absolutt. Det er et stort antall små bæreraketter under utvikling. Og det er morsomt, fordi alle siterer de samme kundene. Så vi spår en virkelig brutal konsolidering av markedet for smålanseringskjøretøyer. Akkurat nå er det definitivt i en boble. Jeg tror liten lansering er inne for en virkelig brutal tid i løpet av de neste 12 til 18 månedene.
Hvordan tror du det vil påvirke Rocket Lab?
Vi er i en veldig unik posisjon, siden vi er de eneste som flyr akkurat nå. Så vi ser en enorm mengde demonstrasjon av andre papirrakettselskaper [selskaper som ennå ikke har flydd rakettene sine] på oss, fordi folk begynner å innse at disse selskapene som de kjøpte oppskytninger med er år og år unna å faktisk fly. . Veien til første flyvning er brutal, men veien etter første flyvning, i produksjon, er like brutal.
Dette intervjuet er redigert for klarhet og lengde