Относительно молодая американская компания Relativity Space (основана в 2015-м году Тимом Эллисом и Джорданом Нуном, инженерами аэрокосмической отрасли, бывшими сотрудниками Blue Origin и SpaceX) планирует изменить традиционный способ создания ракет и построить фабрику 3D-печати на Марсе.
В целом использование аддитивки в аэрокосмической отрасли набирает все большую популярность. В 2014-м году американская компания Aerojet Rocketdyne впервые испытала свой двигатель Bantam, напечатанный на 3D-принтере, и объявила о его модернизации в 2017-м. Компания United Launch Alliance (ULA) начала интегрировать производство в свой рабочий процесс в начале 2010-х годов и выпустила свою первую ракету-носитель Atlas V с компонентами, напечатанными Stratasys, в 2016-м году. Кроме того, аддитивка нашла применение при создании двигателей Rutherford (Rocket Lab), которые используются в ракете Electron с 2017-го года.
А теперь и компания Relativity Space сделала большой скачок в отрасли, радикально изменив ракетостроение с помощью 3D-печати. Традиционно ракеты создаются из отдельных компонентов: космическое агентство или частная компания заказывает у разных фабрик части будущего космического корабля. Главный недостаток этого способа: индустрия зависит от множества сторонних заводов и их станков, что значительно тормозит процесс.
Relativity Space упростила схему создания ракеты благодаря 3D-принтеру, который автоматизирует производство. Все, что нужно, — это сырье (например, сталь или титан). Работу выполняет 3D-принтер в технологии SLS, а также роботизированный принтер, который осуществляет сборку деталей. Установки можно быстро перенастроить под создание других частей ракеты. 3D-печать позволяет не только выращивать большие детали, но и уменьшить количество потенциально слабых мест, таких как стыки и крепления.
Первый проект Relativity Space – ракета Terran 1. Ее высота составляет 35 м, а ширина – 2,3 м. При таких габаритах аппарат может перевозить более тонны груза. Для создания ракеты требуется в 100 раз меньше комплектующих, что значительно сокращает количество этапов производства. Тим Эллис, один из основателей компании, в этом ключе приводит сравнительный анализ с космическими челноками других компаний: «У «Шаттла» было 2,5 млн. деталей. По нашим прикидкам, SpaceX и Blue Origin сократили это количество до 100 000 на ракету. А у нас всего тысяча». Кроме того, сам процесс производства занимает всего 60 дней (обычная ракета строится около двух лет).
Инновационный космический корабль на 95% напечатан на 3D-принтере, в том числе и двигатели линейки Aeon (созданы самой компанией и работают на жидком кислороде и сжиженном натуральной газе). Оставшиеся 5% — это электроника, уплотнители и другие элементы, которые пока невозможно напечатать. Но предполагается, что в будущем и этот вопрос можно будет решить с помощью аддитивки.
Terran 1 успешно прошла все наземные испытания. Тестовый полет должен был произойти в конце 2021-го, однако его перенесли на начало 2022-го из-за усовершенствования некоторых частей ракеты, а также из-за связанных с пандемией сложностей.
Вторым проектом Relativity Space стала ракета Terran R. Ее размеры – 66х4,9 м, а максимальная полезная нагрузка составляет уже 20 тонн. Создатели аппарата намерены конкурировать с компанией SpaceX, поскольку их ракета полностью многоразовая. Запуск Terran R запланирован на 2024-й год. Он произойдет с одной из площадок космодрома на мысе Канаверал (Флорида, США).
Проект вызывает огромный интерес у инвесторов. Порядка 200 млн. долл. компания получила уже после напечатанного прототипа ракетного двигателя. Позже – еще 500 млн., которые пошли на расширение производства и работу над Terran 1. На создание Terran R компания получила еще около 650 млн. долл.
После новостей о создании напечатанной ракеты стоимость Relativity Space взлетела с космической скоростью. Так, на конец 2020-го года стартап занял второе место в списке самых дорогих частных космических компаний со стоимостью в 2,3 млрд. долл. На первом месте – SpaceX (46 млрд.). Позже оценка Relativity Space выросла до 4,2 млрд. долл.
Представители компании считают, что использование 3D-печати будет решающим фактором при освоении космоса. Они намерены развернуть широкое производство бюджетных ракет, которые помогут в том числе с колонизацией Марса.
Однако не обошлось без ложки дегтя в бочке меда. Неизвестно, как напечатанная ракета поведет себя при запуске и в космосе – высказывают свое мнение скептики. Также они считают, что есть сложности в замене поврежденных или бракованных деталей. При обнаружении мелкого дефекта придется перепечатывать всю деталь (а габариты элементов Relativity Space немалые). Создатели технологии уверяют, что это не проблема, так как с помощью компьютерного моделирования можно получить любой нужный фрагмент.
Нам же остается занять выжидательную позицию, и со временем мы узнаем, кто был прав.
@MetalPrinters
#slm #3dпринтеры #российскиетехнологии #технологииплюс #технологии+ @iPonedelnik
