Rocket Lab: mazs uzņēmums, kas uzsāka 3D drukāto kosmosa revolūciju

Raķešu izplūdes cauruļu attēls pacelšanās laikā Breidijs Kenistons

3D druka turpina ienākt raķešu industrijā. Piemēram, SpaceX savu pirmo 3D drukāto daļu, galvenā oksidētāja vārsta korpusu, laida klajā 2014. gadā. Un Blue Origin savā spēcīgajā BE-4 dzinējā iekļauj 3D drukātus komponentus.

Taču viena no organizācijām ar vislielāko pieredzi 3D drukāto detaļu lidošanā ir Rocket Lab, kas atrodas Jaunzēlandē un ASV. Rocket Lab, ko 2006. gadā dibināja inženieris Pīters Beks, tagad ieņem vadošo pozīciju starp mazo satelītu palaišanas uzņēmumiem, pateicoties saviem Elektronu raķete. Sešas no raķetēm līdz šim ir veiksmīgi palaistas — katra ir aprīkota ar deviņiem Rutherford dzinējiem, kas galvenokārt radīti, izmantojot metāla 3D drukāšanu, kā arī vairāki citi uz kuģa esošie elementi.

Tradicionālās subtraktīvās ražošanas metodes izgriež gatavo produktu no materiāla bloka. 3D druka, kas pazīstama arī kā aditīvā ražošana, veido formu slāni pa slānim. Tas ļauj izveidot vieglus objektus ar sarežģītām iekšējām struktūrām, kuras nevar izgatavot citādi.

Beks, tagad Rocket Lab izpilddirektors un CTO, apsēdās ar mums, lai apspriestu viņa uzņēmuma izvēli ieguldīt lielus līdzekļus 3D drukāšanā un to, kā to mūsdienās izmanto raķešu ražošanā.

Raķešu laboratorija

Kā jūs redzējāt 3D drukāšanas attīstību raķešu tehnikā, kopš izvēlējāties to izmantot savu dzinēju izveidei?

Kad sākām drukāt metāla 3D drukāšanu, mēs bijām ļoti agri tās ieviesēji. Es atceros, kad pirms četriem gadiem Nacionālajā kosmosa simpozijā pirmo reizi paziņojām par Rutherford dzinēju, visi uz to paskatījās un teica: Tas ir diezgan nežēlīgi. Tagad, ja jums nav vismaz daļa no sava dzinēja 3D drukāšanas, jūs tiek uzskatīts par patiešām atpalikušu no laika.

Mēs esam ievietojuši vairāk nekā 50 Rutherford dzinējus kosmosā, vairāk 3D drukātu dzinēju nekā jebkurš cits vēsturē. Ir pareizi to izdarīt vienreiz, bet, lai to izdarītu 50 reizes, ir nepieciešams cits procesa izpratnes un kvalitātes kontroles līmenis.

Vai varat izmantot jau nopērkamās mašīnas vai arī jums bija jāizveido savs?

Sākot darbu, mēs iegādājāmies 3D printerus un uzlauzām tos. Mēs to modificējām, lai tas atbilstu mūsu prasībām. Mēs izdrukājām ģeometriju, kas pat šodien, ja jūs dodaties uz lielāko daļu 3D drukas veikalu, viņi jums pateiks, ka tā nav drukājama ģeometrija. Daudzas sastāvdaļas pat tagad pārkāpj robežas tam, kas parasti būtu pieņemams.

Vai ir bijušas kādas būtiskas izmaiņas raķešu konstrukcijā, kuras esat spējis veikt tikai tāpēc, ka izmantojāt piedevu ražošanu?

Ak, absolūti. Es domāju, ka Rutherford raķešu dzinējs, vismaz cik mums zināms, ir visaugstākās veiktspējas šķidrā skābekļa un petrolejas dzinējs Amerikā ar nedaudz karstāku veiktspēju nekā [SpaceX] Merlina 1D . Un tas daļēji ir saistīts ar 3D drukāšanu. Mēs 3D drukājam visus savus inžektorus, un mēs varam drukāt 3D ģeometriju inžektorā, kas nodrošina izcilu sajaukšanu un izcilu veiktspēju, ko jūs nevarētu izdarīt citos ražošanas procesos. Ir patiešām grūti iegūt mazu dzinēju, kas patiešām būtu ļoti efektīvs.

Vai jūs domājat, ka 3D drukāšana sniedz kādas priekšrocības, kas raksturīgas raķešu kopienai?

Jā, absolūti. Tas pats ir ar jebkuru nozari. Ja ir ļoti sarežģīti komponenti, varat tos apvienot, lai padarītu apakšsistēmu vai augsta līmeņa komponentu efektīvāku, rentablāku vai augstāku veiktspēju.

Šeit es redzēju, ka tas noiet greizi. Kāds mēģinās 3D izdrukāt kronšteinu. Tā ir tikai laika izšķiešana. Kronšteina 3D drukāšanai nav jēgas. Šīs tehnoloģijas noslēpums ir ne tikai aizrauties ar 3D drukāšanu, bet arī vienkārši sākt visu 3D drukāšanu, negribot. Tā ir tādu komponentu izvēle, kas ir sarežģīti un kurus var apvienot, un ir [daudz] tādu, kam ir kosmosa kuģis.

Ja 3D drukājat visu kopņu konstrukciju un tajā ir kronšteins, kurā ir ne viens komponents, bet 50 komponenti kopā ar jūsu degvielu tvertnēm, tagad mēs runājam. Tas patiesībā ir patiešām noderīgs tehnoloģijas lietojums.

Vai sākotnēji bija izaicinājums piesaistīt klientus ar 3D drukātu dzinēju?

Ne īsti. Viens no patiesajiem pārbaudījumiem bija tad, kad mēs lidojām NASA misijā. NASA ļoti detalizēti izpēta visas nesējraķetes sistēmas, un, protams, viņi daudz laika pavadīja pie Rutherford dzinēja un izprata tur esošos 3D drukātos komponentus un tehnoloģiju. Bet tas viss pārgāja.

Vai, jūsuprāt, ir kāda pirmā virzītāja priekšrocība, ja runa ir gan par mazo satelītu palaišanu, gan 3D drukāšanu?

Pilnīgi noteikti. Tiek izstrādāts liels skaits mazu nesējraķešu. Un tas ir smieklīgi, jo visi citē vienus un tos pašus klientus. Tāpēc mēs prognozējam patiešām brutālu mazo klašu transportlīdzekļu tirgus konsolidāciju. Šobrīd tas noteikti ir burbulī. Es domāju, ka nākamajos 12 līdz 18 mēnešos gaidāms ļoti nežēlīgs laiks.

Kā, jūsuprāt, tas ietekmēs Rocket Lab?

Mēs esam ļoti unikālā situācijā, jo esam vienīgie cilvēki, kas šobrīd lido. Tāpēc mēs redzam milzīgu daudzumu citu papīra raķešu uzņēmumu [uzņēmumu, kuriem vēl ir jālido savas raķetes] demanifestācijas uz mums, jo cilvēki sāk saprast, ka šie uzņēmumi, ar kuriem viņi iegādājās palaišanu, ir gadu un gadu attālumā no faktiski lidošanas. . Ceļš uz pirmo lidojumu ir brutāls, bet ceļš pēc pirmā lidojuma ražošanā ir tikpat brutāls.

Šī intervija ir rediģēta skaidrības un garuma labad

paslēpties