Космическая компания Rocket Lab получила и ввела в эксплуатацию огромный 3D-принтер, который будет использоваться для создания её новейшей частично многоразовой ракеты-носителя (РН) среднего класса Neutron. На данный момент это крупнейшая в мире подобная установка, она сравнима по высоте с четырёхэтажным зданием и весит 90 тонн!
Созданный 3D-принтер — машина для автоматической укладки и скрепления углеволокна (AFP). Она разработана по индивидуальному заказу компанией Electroimpact в штате Вашингтон, а собрана на заводе Rocket Lab в штате Мэриленд. Тут нужно отметить, что Rocket Lab, будучи американкой компанией, большую часть своей деятельности, в том числе и запуски РН Electron, осуществляет с территории Новой Зеландии, но всё чаще и чаще пускает ракеты с территории США. Здесь же будут производиться и запускаться РН Neutron.
12-метровая AFP может перемещаться по специальным рельсам на расстояние до 30 метров и непрерывно укладывать волокно со скоростью 100 метров в минуту. Машина также оснащена полностью автоматизированной системой выявления дефектов.
AFP будет печатать некоторые детали для РН Neutron, включая 28-метровую межступенчатую секцию, 7-метровый бак первой ступени и 5-метровый бак второй ступени. Благодаря принтеру Rocket Lab планирует сэкономить более 150 тыс. человеко-часов при производстве ракеты после ввода её в эксплуатацию.
Roket Lab уже имеет опыт применения 3D-печати в своей РН Electron, которая эксплуатируется более 5 лет и совершила за это время уже более 50 успешных запусков.
Ключевой особенностью новой ракеты Neutron является её головной обтекатель, который объединён с многоразовой первой ступенью. Он будет не сбрасываться, а раскрываться, выпуская одноразовую вторую ступень со спутниками, после чего вновь закроется и ступень вернётся на Землю. Первый полёт Neutron планируется в следующем году, РН сможет доставлять на низкую околоземную орбиту около 13 тонн полезной нагрузки. Roket Lab планирует делать ставку на низкую цену запусков, чему поможет многоразовость первой ступени. На обеих ступенях будет использоваться топливная пара «жидкий метан — жидкий кислород» и ракетные двигатели Archimedes, специально разработанные для этой ракеты.
А что у конкурентов?
Аддитивные технологии (3D-печать) применяются не только Roket Lab, но и множеством других космических компаний. Аналогичная установка, но меньшая по размеру, есть, например, у Firefly Aerospace. А вот Relativity Space создала ракету Terran 1, которая почти полностью напечатана на 3D-принтере, но её первый запуск, увы, закончился аварией. Текущий лидер и фактически монополист рынка запусков США — компания SpaceX Илона Маска — с помощью 3D-печати создаёт двигатели Raptor для своей новой сверхтяжёлой ракеты Starship. Да, той самой, огромную первую ступень которой недавно поймала стартовая установка во время испытательного полёта. Благодаря 3D-печати новые Raptor получились по-настоящему уникальными, ведь большую часть деталей удалось разместить внутри двигателя! Это только самые известные примеры.
Аддитивные технологии осваивают не только частники, но и космические агентства разных государств. Планы широкого использования 3D-принтеров в производстве есть и в России.