3d-надрукований ракетний двигун відкрив нову еру в освоєнні космосу
Ракета, яку було запущено 25 травня з Нової Зеландії, особлива. Мало того, що це був перший запуск з приватної території, в цій ракеті вперше використано двигун, майже повністю надрукований на 3d-принтері. Звісно, це не “перша 3d-надрукована ракета в космосі”, як описано в деяких заголовках. Проте таке формулювання підкреслює, наскільки серйозно дана технологія виробництва застосовується космічній галузі. Члени команди, що займаються розробкою ракети Electron з американської компанії RocketLab, кажуть, що мотор, надрукований за 24 години, забезпечує ефективність та переваги в продуктивності кращі за інші системи. Поки що точних деталей щодо 3d-надрукованих запчастин немає. Але, скоріш за все, більшість з них були розроблені, щоб мінімізовувати вагу зі збереженням структурних характеристик. Інші компоненти могли бути оптимізовані, щоб забезпечити ефективний потік рідини. Ці переваги – зменшення ваги та можливості для нових складних проектів – серйозні аргументи, щоб застосовувати 3d-друк у суттєвіших призначеннях в освоєнні космосу. Набір технологій, відомий під назвою адитивне виробництво або 3d-друк, добре справляється з виготовленням дуже складних моделей. Наприклад, гратчасті конструції друкуються саме в тому напрямку, що потрібно, тому вони важать менше, але настільки ж міцні, як і схожі суцільні компоненти. Це надає можливість створювати оптимізовані, легкі запчастини, які раніше неможливо було виготовляти економічно або ефективно традиційними методами. Мікрорешітка Боїнга – приклад, що відображає крайнощі, адже виготовляються механічно звукові структури, які нібито на 99,9% складаються з повітря. Не всі процеси 3d-друку можуть досягти такого, але в літаках та космічних кораблях навіть зменшення ваги на декілька відсотків може мати суттєві переваги завдяки скороченню використання палива. Як правило, 3d-друк краще підходить для виготовлення відносно невеликих складних деталей, ніж великих простих конструкцій, в яких високі матеріальні та технологічні витрати будуть суттєвіші за будь-які переваги. Так, перероблене сопло може посилити змішування палива всередині двигуна, що призводить до кращої ефективності. Збільшення площі теплового екрана з використанням узорчастої, а не плоскої поверхні, може означати, що тепло розподілятиметься ефективніше, знижуючи ймовірність перегріву. Ці методи також дозволяють використовувати у виробництві менше матеріалу, що важливо для космічних компонентів, сировина для яких дуже дорога та часто рідкісна. 3d-друк також може за раз продукувати цілі системи замість того, щоб збирати їх з великої кількості деталей. Наприклад, NASA використали цю технологію, щоб зменшити кількість компонентів в одному зі своїх ракетних інжекторів від 115 до всього двох. До того ж з 3d-друком можна запросто виготовляти невеликі партії деталей – чого й космічна промисловість часто потребує – без попереднього створення дорогих засобів виробництва.
Коментарі 0