Rocket Lab: Небольшая фирма, начавшая революцию 3d печати в космосе

  • 11
    Shares

3d печать продолжает прокладывать себе путь в ракетную отрасль. Например, компания SpaceX еще в 2014 году использовала отпечатанную на 3d принтере деталь основного клапана окислителя. А компания Blue Origin применяет отпечатанные на 3d принтере компоненты в своем мощном двигателе BE-4.

Но одной из организаций, обладающих наибольшим опытом в применении деталей, отпечатанных на 3d принтере, является компания Rocket Lab, базирующаяся в Новой Зеландии и в США. Основанная в 2006 году Питером Беком (Peter Beck), компания Rocket Lab сегодня лидирует среди компаний, запускающих небольшие спутники, благодаря своей ракете Electron. До сих пор были произведены успешные запуски шести таких ракет – каждая из которых снабжена девятью двигателями Rutherford, созданными, в основном из полученных на 3d принтерах металлических деталей. Кроме того, на борту этих ракет имеется и ряд других элементов, полученных по технологии 3d печати.

При традиционном субтрактивном подходе производства, окончательные изделия вырезаются из блока материала. Технология 3d печати, известная как аддитивное производство, позволяют создавать требуемую форму детали слой за слоем. Это делает возможным получение более легких объектов со сложной внутренней структурой, которые нельзя создать другим способом.

Сегодня Бек, ставший президентом и главным инженером компании Rocket Lab, обсуждает с нами решения компании о значительных инвестициях в технологию 3d печати, и то, как эта технология используется сегодня в ракетной отрасли.

Питер Бек (Peter Beck)

Какой вы видите роль 3d печати в развитие ракетостроения с того момента, когда решили использовать ее для создания своих двигателей?

Когда мы начали применять 3d печать металлом, мы были одними из первых, кто применял эту технологию. Я помню, что когда мы четыре года назад на Национальном космическом симпозиуме впервые заявили о двигателе Rutherford, все глядели на него и говорили, «это очень странно». Но сегодня, если хотя бы часть вашего двигателя не была создана на 3d принтере, то вас считают отстающим от времени.

Мы направили в космос более 50 двигателей Rutherford – это больше двигателей, напечатанных на 3d принтере, чем делал кто-либо в истории. Можно сделать это один раз, но добиться успеха 50 раз подряд – это уже другой уровень понимания процесса и требуемого контроля качества.

Вы можете использовать готовое коммерческое оборудование или вам пришлось создавать собственное?

Вначале мы купили готовые 3d принтеры и усовершенствовали их. Мы модифицировали их для удовлетворения своих требований. Мы печатаем детали такой формы, что даже сегодня в большинстве производств, использующих 3d принтеры, вам скажут, что такую геометрию напечатать нельзя. Даже сегодня большое количество наших компонентов переходят общепринятые границы возможного.

Имели ли место какие-либо фундаментальные изменения в конструкции ракет, которые вы смогли осуществить только благодаря применению аддитивного производства?

Конечно. Я имею в виду, что ракетный двигатель Rutherford, по крайней мере, насколько нам известно, является наиболее удачным двигателем в Америке, работающим на жидком кислороде и керосине, и он показывает более высокую производительность, чем двигатель Merlin 1D от SpaceX. Частично это связано с 3d печатью. Мы изготавливаем на 3d принтере все инжекторы, и мы можем напечатать такую геометрию инжектора, которая обеспечивает нам наилучшее смешивание и наилучшую производительность. Этого невозможно достичь, используя другие производственные процессы. Действительно трудно получить небольшой по размеру двигатель с реально большой эффективностью.

Считаете ли Вы, что 3d печать дает какие-либо преимущества, специфические именно для ракетостроения?

Да, конечно. То же самое можно сказать и о любой отрасли. Когда используются очень сложные компоненты, вы можете соединять их вместе для изготовления более эффективных подсистем или компонентов более высокого уровня – более эффективных по стоимости, или обеспечивающих более высокие показатели.

Но именно здесь я видел, как это делается неправильно. Кто-нибудь обязательно попытается сделать на 3d принтере кронштейн. И это будет просто потеря времени. Нет смысла печатать на 3d принтере кронштейн. Дело ведь в самой технологии, а не в том, чтобы приходить от нее в восторг, и начать делать на 3d принтерах все, что придет в голову. Нужно выбирать сложные компоненты, которые можно объединить вместе, а таких компонентов в космическом корабле очень много.

Если вы напечатаете всю несущую конструкцию на 3d принтере, и внутри нее будет кронштейн, соединяющий не один, а 50 компонентов вдоль емкостей с горючим, то это именно то, о чем мы говорим. Это будет реально полезное применение этой технологии.

Сложно ли было привлечь клиентов двигателем, напечатанным на 3d принтере?

Не очень. Одним из таких испытаний явился полет с миссией НАСА. НАСА очень тщательно проверяет каждую деталь всех систем запускаемых аппаратов, и конечно они потратили много время на двигатель Rutherford, на понимание применяемых в нем компонентов, отпечатанных на 3d принтере, и на всю технологию, в целом. Но все прошло тщательный анализ.

Вы думаете, что первопроходцы имеют преимущества, когда речь заходит о запуске малых спутников и 3d печати?

Несомненно. Сегодня ведутся разработки большого количества небольших запускаемых аппаратов. И при этом все ориентируются на одних и тех же потребителей. Поэтому мы прогнозируем поистине жесткую консолидацию на рынке малых запускаемых аппаратов. Прямо сейчас – это, определенно, можно считать надувающимся пузырем. Я думаю, что данное направление испытает действительно трудные времена в ближайшие 12-18 месяцев.

И как это может коснуться Rocket Lab?

Мы находимся в довольно уникальном положении, и мы единственные, кто запускает ракеты прямо сейчас. Поэтому мы видим, что многие компании не проявляют себя ничем, кроме обещаний (это компании, еще не запускавшие свои ракеты), и люди начинает понимать, что этим компаниям, у которых они закупили запуски, потребуются многие годы до начала реальных полетов. Путь к первому полету сам по себе очень труден, но не менее трудна и дорога от первого полета к серийному производству.


  • 11
    Shares

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *