Сейчас очень много разговоров о SpaceX. Оно и понятно — по сути, единственная полноценно действующая частная космическая компания, планомерно идущая к очень интересным и перспективным целям. Кто-то говорит о том, что компания работает с инновациями, кто-то — что технологии, которые она использует, разработаны более полувека назад.
Эти вопросы достойны отдельного обсуждения, но одно можно сказать наверняка — создания настоящих инноваций за компанией Илона Маска замечено не было. Даже система Starship, при всей своей уникальности, создаётся с применением всем понятных технологий, из которых в SpaceX научились выжимать максимум.
Что нового можно создать в ракетно-космической отрасли?
Основные принципы аэрокосмической промышленности, а также инструменты разработки, проектирования и производства практически не претерпели изменений более чем за пол века.
Фактически, единичное производство удалось сделать формально массовым за счёт автоматизации устаревших процессов и внедрения информационных технологий там, где это возможно. Собственно, можно сказать, что так и работает SpaceX. Да, успешно работает. Но такой подход делает весь процесс производства максимально чувствительным к малейшим ошибкам, а отрасль в целом сильно отстаёт по скорости от эволюционирования всего мира.
Какой должна стать аэрокосмическая промышленность?
Многие эксперты говорят о неизбежности перехода к программно-ориентированному производству в индустрии. Какая технология способна это обеспечить? 3D-печать. Не спешите закрывать статью, ведь у многих есть заблуждения в отношении аддитивных технологий, а тем временем, 3D-печать — это технология той автоматизации, которая нужна отрасли.
Чаще всего можно встретить мнение о том, что 3D-печать — это очень медленно, дорого и она не позволяет создавать крупногабаритные изделия. Проблема может быть в том, что инженеры заняты попытками доработать 3D-принтеры фактически первого поколения, вместо того, чтобы создавать их новые итерации.
Можно посмотреть на 3D-печать, как саморазвивающуюся технологию. Только представьте: 3D-принтер способен собирать в процессе работы огромное количество данных не только о своей работе, но и о создаваемом изделии практически на уровне атомов (вроде преувеличение, но не совсем), что позволит постоянно делать технологию точнее, быстрее и дешевле.
Компаниям, стремящимся действительно изменить отрасль, необходимо работать над развитием технологии целиком, то есть над несколькими направлениями, задействованными в процессе: материалы и сплавы, программное обеспечение, робототехника и машинное зрение
Так человечество может получить совершенно новый технологический стек — технологию, которая сможет не только сама эволюционировать быстрее любого традиционного производства, но и менять процесс проектирования и конструирования изделий, анализируя процесс их печати. Стопроцентная автоматизация.
Есть ли аэрокосмические компании, которые создают что-то по-настоящему новое?
Как выясняется, да. Relativity Space создаёт принципиально новое производство и уже печатает 95% своей ракеты-носителя Terran 1. В компании разработали собственные самые большие в мире 3D-принтеры для печати по металлу. Помимо этого, специалисты компании самостоятельно разрабатывают сплавы, ПО, робототехнику и систему машинного зрения.
Производство Relativity Space полностью отличается от всего, что когда-либо существовало. Первый пуск Terran 1, не просто ракеты-носителя, но самого большого в мире изделия, напечатанного на 3D-принтере, состоится в конце этого года. Этот пуск ознаменует шаг человечества в новое будущее. При этом в компании сразу готовятся и к следующему шагу.
Terran R — полностью многоразовая двухступенчатая ракета-носитель тяжёлого класса, целиком напечатанная на 3D-принтере. Первая и вторая ступени, а также обтекатель будут использоваться повторно. При печати будут использованы довольно экзотические материалы, а геометрия буквально создавалась 3D-принтером в процессе тестовой печати. В компании утверждают, что одну такую ракету они смогут печатать менее чем за 60 дней.
Каждая итерация 3D-принтера будет увеличивать скорость производства, улучшать качество изделия и снижать затраты. Согласитесь, технология, улучшающая и саму себя, и создаваемое изделие — звучит и фантастически, и интригующе одновременно. Если у Relativity Space всё получится, нас может ждать что-то очень интересное.
Подписывайтесь на S&F, канал в Telegram и чат для дискуссий на научные темы.