3D-печать в ракетной индустрии: ведущие примеры С момента высадки человека на Луну в 1969 году стремление человечества к звёздам не угасло ни на миг. Однако технологии, которые мы используем для достижения этих целей, изменились до неузнаваемости. В последние годы аддитивное производство — или 3D-печать — стало важной частью процесса создания ракет и их компонентов. В данной статье мы рассмотрим наиболее примечательные примеры 3D-печатных ракет и их двигателей, которые уже осуществили свои запуски или находятся на стадии разработки. Одним из самых свежих проектов является ракета Agnibaan от индийской компании Agnikul Cosmos.
Этот проект стал ярким символом доступности космоса для всех. Agnibaan, что в переводе с санскрита означает "стрела огня", утверждает, что является первой в мире ракетой с одноразовым 3D-печатью двигателя. 30 мая 2024 года ракета успешно осуществила свой запуск, подтвердив свои амбициозные заявления и открыв новые горизонты для индийской космической индустрии. Другим интересным примером является двигательная установка E-2 от компании Launcher, основанной в 2017 году. Эта компаня, которая в сотрудничестве с ВВС США и NASA, разработала высокоэффективные ракеты и модули для орбитальных перевозок, разработала закрытый цилиндрический двигатель E-2.
Для его создания были использованы медно-хромово-циркониевые сплавы, что позволило значительно сократить затраты и зависимость от поставок. Двигатель был успешно протестирован в центре NASA, что подтвердило его высокую производительность и эффективность. В Европе компания ArianeGroup, образованная совместным предприятием Airbus и Safran, представила свою ракету Ariane 6. Данная ракета, которая произвела свой первый запуск в июле 2024 года, включает в себя множество элементов, напечатанных с использованием аддитивных технологий. Это значительно сократило время производства и снизило затраты, что является важным этапом на пути к доступности космических полётов.
Не стоит также забывать о компании Skyroot Aerospace, основанной в 2018 году. Они развивают несколько моделей ракет в рамках серии Vikram, но наибольший интерес вызывает их 3D-печатный двигатель Dhawan. Этот крогеневый двигатель работает на жидком природном газе и кислороде, оба из которых требуют температур ниже -150°C. Оба двигателя были успешно протестированы, а Dhawan-II планируется установить на ракету Vikram-II, запуск которой намечен на конец года. Также в США стартовал проект Hadley от компании Ursa Major.
В марте 2024 года их частично 3D-печатный двигатель успешно поднялся в воздух, преодолев скорость около Mach 5. Несмотря на отсутствие подробной информации о материалах и технике, использованных в этом проекте, было официально подтверждено, что аддитивное производство играло ключевую роль в создании Hadley. NASA активно работает над развитием новых технологий propulsion. Одним из их проектов является ротационный детонационный ракетный двигатель (RDRE), полностью изготовленный с использованием 3D-печати. Данный двигатель можно смело назвать прорывом в технологии, так как он генерирует тягу за счёт супersonic combustion, что обеспечивает высокую производительность при сниженном расходе топлива.
В 2023 году NASA успешно протестировало двигатель, при этом были достигнуты впечатляющие результаты в выдерживании экстремальных температур. Не менее интересным стало сотрудничество компаний EOS и Hyperganic, которые в 2022 году 3D-печатали аэроспайк двигатель, отличающийся своей сложной конструкцией, вдохновлённой природой. С помощью алгоритмического программного обеспечения Hyperganic удалось создать высокоэффективный и экологически чистый двигатель, который может стать основой для будущих космических систем. Также стоит упомянуть о проекте LEAP 71 из Дубая, который использовал искусственный интеллект для разработки и производства ракеты TKL-5. Этот двигатель был полностью спроектирован в цифровом формате с помощью программного обеспечения Noyron, что позволило добиться длительности изготовления всего два недели.
Не забудьте о британской компании Orbex, которая создала ракету Orbex Prime. Эта ракета имеет низкоуглеродное, высокоэффективное топливо на базе биопропана, что позволяет снизить CO2 выбросы на 90%. Этот инновационный подход в производстве ракет поднимает современную ракетостроительную индустрию на совершенно новый уровень. Компания Relativity Space, основанная в 2015 году, также делает революцию в области 3D-печати. Ее ракета Terran 1, запущенная в марте 2023 года, была практически полностью напечатана с использованием аддитивного производства.
Это был первый случай, когда длина ракетной конструкции достигла рекордных высот благодаря аддитивным технологиям. Впереди новый проект Terran R, который должен был стать еще более мощным и производительным. Французская стартап Latitude разработала ракету Zephyr, которая применяет двигатель Navier, также созданный с использованием 3D-печати. Его мощность и надежность были успешно проверены в начале 2023 года, что подтвердило успех компании на мировом уровне. Не забываем и о стартапе Rocket Lab с их электрической ракетой Electron, которая была оснащена 3D-печатным двигателем Rutherford.
