Rocket Lab: Det lille firma, der lancerede den 3D-printede rumrevolution

Et billede af raketudstødningsrør ved start Brady Kenniston

3D-print fortsætter med at krybe sig ind i raketindustrien. SpaceX lancerede sin første 3D-printede del, kroppen af ​​en hovedoxidationsventil, tilbage i 2014, for eksempel. Og Blue Origin inkorporerer 3D-printede komponenter i sin kraftfulde BE-4-motor.

Men en af ​​de organisationer, der har mest erfaring med at flyve 3D-printede dele, er Rocket Lab, der er baseret i New Zealand og USA. Rocket Lab blev grundlagt af ingeniøren Peter Beck i 2006 og er nu førende i flokken blandt små satellitlanceringsvirksomheder takket være dets Elektroneraket. Seks af raketterne er blevet opsendt med succes indtil videre - hver udstyret med ni Rutherford-motorer, der primært er skabt ved hjælp af metal 3D-print, ligesom en række andre elementer om bord.

Traditionelle subtraktive fremstillingsmetoder skærer et færdigt produkt ud af en materialeblok. 3D-print, også kendt som additiv fremstilling, opbygger en form lag for lag. Det gør det muligt at skabe lette objekter med indviklede indre strukturer, som ikke kan laves på anden måde.

Beck, nu CEO og CTO for Rocket Lab, satte sig ned med os for at diskutere hans virksomheds valg om at investere kraftigt i 3D-print, og hvordan det bliver brugt i raketry i dag.

Rocket Lab

Hvordan har du set 3D-print i raketry udvikle sig, siden du valgte at bruge det til at skabe dine motorer?

Da vi startede metal 3D-printning, var vi en meget tidlig adopter af det. Jeg kan huske, da vi første gang annoncerede Rutherford-motoren ved National Space Symposium for fire år siden, så alle på det og sagde: Det er ret skandaløst. Hvis du nu ikke har i det mindste noget af din motor 3D-printet, betragtes du som virkelig bagud.

Vi har sat over 50 Rutherford-motorer i rummet, flere 3D-printede motorer end nogen anden i historien. Det er okay at gøre det én gang, men at gøre det 50 gange med succes, er det et andet niveau af forståelse af processen og den kvalitetskontrol, der kræves.

Er du i stand til at bruge hyldemaskiner, eller skulle du lave dine egne?

Da vi startede købte vi 3D-printere, og vi hackede ind i dem. Vi har ændret det, så det passer til vores krav. Vi printede geometri, som selv i dag, hvis du tager til de fleste 3D-printbutikker, vil fortælle dig, at det ikke er en printbar geometri. Mange af komponenterne flytter allerede nu grænserne for, hvad der generelt ville være acceptabelt.

Har der været nogle grundlæggende ændringer i raketdesignet, som du kun har været i stand til at lave på grund af din brug af additiv fremstilling?

Åh, absolut. Jeg mener, Rutherford raketmotoren er, så vidt vi ved i det mindste, den højest ydende flydende oxygen-petroleumsmotor i Amerika, med lidt varmere ydeevne end [SpaceX] Merlin 1D . Og det skyldes til dels 3D-print. Vi 3D-printer alle vores injektorer, og vi er i stand til at 3D-printe geometri i injektoren, der giver mulighed for overlegen blanding og overlegen ydeevne, som du ikke kunne gøre med andre fremstillingsprocesser. Det er virkelig svært at få en lille motor virkelig højeffektiv.

Tror du, at 3D-print giver nogle fordele, der er specifikke for raketsamfundet?

Ja, absolut. Det er det samme med enhver branche. Når der er meget komplekse komponenter, kan du flette dem sammen for at gøre et undersystem eller en højniveaukomponent mere effektiv, mere omkostningseffektiv eller mere høj ydeevne.

Det er her jeg har set det gå galt. Nogen vil prøve at 3D-printe et beslag. Det er bare spild af tid. Det giver ingen mening at 3D-printe et beslag. Hemmeligheden her med denne teknologi er ikke bare at blive begejstret for, at den bliver 3D-printet, og bare begynde at 3D-printe alt med vilje. Det er at vælge de komponenter, der er komplekse, og som kan fusioneres, og der er [masser] af dem med et rumfartøj.

Hvis du 3D-printer hele truss-strukturen, og inden for det er der et beslag, der ikke rummer én komponent, men 50 komponenter sammen med dine drivmiddeltanke, nu taler vi. Det er faktisk en virkelig nyttig brug af teknologien.

Var det en udfordring i starten at få kunderne om bord med en 3D-printet motor?

Ikke rigtig. En af de sande tests var, da vi fløj på en NASA-mission. NASA gennemgår ekstremt detaljeret alle løfterakettens systemer, og de brugte selvfølgelig meget tid på Rutherford-motoren og på at forstå de 3D-printede komponenter der og teknologien. Men det hele bestod mønstret.

Tror du, der er en first-mover-fordel, når det kommer til både lancering af små satellitter og 3D-print?

Absolut. Der er et stort antal små løfteraketter under udvikling. Og det er sjovt, for alle citerer de samme kunder. Så vi forudser en virkelig brutal konsolidering af markedet for små lanceringskøretøjer. Lige nu er det helt sikkert i en boble. Jeg tror, ​​at lille lancering venter en virkelig brutal tid i de næste 12 til 18 måneder.

Hvordan tror du, det vil påvirke Rocket Lab?

Vi er i en meget unik position, da vi er de eneste, der flyver lige nu. Så vi ser en enorm mængde åbenbaring af andre papirraketfirmaer [virksomheder, der endnu ikke har fløjet deres raketter] ind på os, fordi folk begynder at indse, at disse firmaer, som de købte opsendelser med, er år og år væk fra rent faktisk at flyve . Vejen til første flyvning er brutal, men vejen efter første flyvning, i produktion, er lige så brutal.

Dette interview er blevet redigeret for klarhed og længde

skjule