3डी-मुद्रित रॉकेट विस्फोट के लिए तैयार

यदि इस गर्मी में केप कैनावेरल से टेरान1 का प्रक्षेपण सफल होता है, सापेक्षता स्थान अंतरिक्ष में पूरी तरह से 3डी प्रिंटेड रॉकेट भेजने वाली पहली एयरोस्पेस मैन्युफैक्चरिंग कंपनी होगी। इसके तुरंत बाद, कैलिफोर्निया के एक स्टार्ट-अप को बुलाया गया लांचर स्पेसएक्स से अंतरिक्ष में बढ़ावा मिलने के बाद 3डी-मुद्रित रॉकेट इंजन द्वारा संचालित अपने ऑर्बिटर उपग्रह मंच को तैनात करेगा।

अंतरिक्ष उद्योग पर 3D प्रिंटिंग - जिसे एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग भी कहा जाता है - के प्रभाव को कम करना मुश्किल है। किसी अन्य तकनीक ने इतनी कम लागत पर इतने कम समय में इतनी कंपनियों को इस उद्योग में प्रवेश करने और वाहनों, इंजनों और रॉकेटों को वितरित करने में सक्षम नहीं बनाया है। और अब, स्टार्ट-अप रॉकेट निर्माताओं की संख्या तेजी से बढ़ने की ओर अग्रसर है क्योंकि व्यावसायिक रूप से उपलब्ध अधिक 3D प्रिंटर अंतरिक्ष-योग्य घटकों को मंथन करने के कार्य को साबित करते हैं।

उदाहरण के लिए, यूके स्थित एयरोस्पेस कंपनी Orbex उम्मीद है कि जर्मन निर्माता EOS के नवीनतम धातु 3D प्रिंटर से बने इसके 3D-मुद्रित रॉकेट, वर्ष के अंत तक स्कॉटलैंड से बंद हो जाएंगे। और अमेरिका में, युवा रॉकेट इंजन निर्माता सप्तर्षिमंडल अपने नए एरोवे प्रोपल्शन इंजन के लिए अब ऑर्डर ले रहा है जिसे अब अनुपलब्ध रूसी-निर्मित प्रणोदन स्रोतों को विस्थापित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह उपलब्ध धातु 3D प्रिंटर का उपयोग करके 3D प्रिंटेड भी है।

"मुझे नहीं लगता कि हमारी कंपनी 3 डी प्रिंटिंग के बिना मौजूद होगी," उर्स मेजर में उन्नत विनिर्माण और सामग्री के निदेशक जेक बाउल्स कहते हैं, जिन्होंने स्पेसएक्स में पांच साल बिताए। "हमारा विकास दृढ़ता से अस्तित्व और 3 डी प्रिंटिंग की परिपक्वता से जुड़ा हुआ था।"

बाउल्स कहते हैं, उर्स मेजर ने पहले की तुलना में बहुत तेज गति से एक इंजन को बाजार में लाने के लिए निर्धारित किया, महीनों में नहीं, जो कि केवल 3 डी प्रिंटर के साथ प्रोटोटाइप और निर्माण के द्वारा ही संभव था।

जबकि रिलेटिविटी स्पेस और अन्य ने अपने रॉकेट के लिए मालिकाना 3D प्रिंटिंग तकनीक विकसित की है, बाउल्स का कहना है कि नए वाणिज्यिक 3D प्रिंटर का उपयोग करके उर्स मेजर को लागत को नियंत्रण में रखने और डिजाइनों पर तेजी से पुनरावृति करने में सक्षम बनाया गया, बिना होमग्रोन 3D प्रिंटर के लिए आवश्यक प्रारंभिक प्रौद्योगिकी विकास के माध्यम से ठोकर खाई। .

बाउल्स कहते हैं, "हमारी टीम लगातार नई 3डी प्रिंटर कंपनियों का मूल्यांकन कर रही है, जो नवाचारों के साथ आ रही हैं क्योंकि एयरोस्पेस और स्पेस लॉन्च मार्केट में हिस्सेदारी के लिए बहुत प्रतिस्पर्धा है।" स्ट्रैटेजिक मार्केट रिसर्च के अनुसार, वैश्विक एयरोस्पेस 3डी प्रिंटिंग बाजार का आकार 9.27 तक 2030 बिलियन डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है।

कंपनियां अमेज़ॅन जैसी कंपनियों को सबसे शक्तिशाली, सबसे लचीला और सबसे सस्ता विकल्प देने के लिए दौड़ रही हैंAMZN
, जो वैश्विक ब्रॉडबैंड देने के लिए उपग्रहों को कक्षा में स्थापित करना चाहते हैं, पृथ्वी पर गतिविधि की उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियों को कैप्चर करना चाहते हैं, और यहां तक ​​कि अति-धनवानों के लिए निजी अंतरिक्ष स्टेशन होटल भी स्थापित करना चाहते हैं।

3डी प्रिंटिंग अंतरिक्ष के व्यावसायीकरण की दौड़ में तेजी ला रही है

नासा के अंतरिक्ष शटल कार्यक्रम की तुलना में एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग टेक्नोलॉजी में लॉन्च लागत में 95% तक की कटौती के साथ, रॉकेट निर्माताओं के बीच कड़ी प्रतिस्पर्धा ड्राइविंग ऑर्बिट से अधिक सेवाओं के लिए दरवाजा खुला है। लॉन्चर की कंपनी का नारा वॉलमार्ट विज्ञापन की तरह पढ़ता है: "सबसे कम कीमत पर अंतरिक्ष में कहीं भी।"

2 में उड़ान भरने के लिए निर्धारित लॉन्चर लाइट लॉन्च वाहन के लिए अपने ई-3 2024 डी-मुद्रित, उच्च-प्रदर्शन तरल रॉकेट इंजन को और विकसित करने के लिए हाल ही में यूएस स्पेस फोर्स से लॉन्चर फंडिंग प्राप्त करने वाले उपग्रहों को तैनात करने की लागत से लाखों की बचत हुई। यूएस स्पेस फोर्स ने कहा: "लॉन्चर के ई -2 तरल रॉकेट इंजन में छोटे उपग्रहों को समर्पित छोटे लॉन्च वाहनों पर कक्षा में पहुंचाने के लिए कीमत को काफी कम करने की क्षमता है, जो अंतरिक्ष बल के लिए एक महत्वपूर्ण क्षमता और प्राथमिकता है।"

लागत और गति उत्पादन में कटौती करने के लिए, लॉन्चर EOS के साथ-साथ कैलिफ़ोर्निया स्थित Velo3D के 3D प्रिंटर का भी उपयोग करता है।

लॉन्चर के संस्थापक और सीईओ मैक्स हाओट कहते हैं, "रॉकेट इंजन टर्बोपंप भागों को आमतौर पर कास्टिंग, फोर्जिंग और वेल्डिंग की आवश्यकता होती है।" "इन प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक टूलिंग से विकास की लागत बढ़ जाती है और डिज़ाइन पुनरावृत्तियों के बीच लचीलापन कम हो जाता है। वेलो3डी की जीरो-डिग्री तकनीक की बदौलत हमारे टर्बोपंप को 3डी प्रिंट करने की क्षमता, इनकॉनल से ढके इम्पेलर्स को घुमाने सहित, अब इसे कम लागत पर संभव बनाती है और प्रत्येक प्रोटोटाइप के बीच पुनरावृत्ति के माध्यम से नवाचार में वृद्धि करती है।

एक वरिष्ठ प्रणोदन एडुआर्डो रोंडन कहते हैं, एयरोस्पेस के लिए पारंपरिक निर्माण विधियों के साथ, नौ से 12 महीने के लीड समय और निर्माण और परीक्षण के लिए टूलींग में भारी खर्च, पंप-फेड ऑक्सीजन युक्त चरणबद्ध दहन इंजन जैसा कुछ सुनना आम बात है। स्पेसएक्स के एक अन्य दिग्गज, उर्स मेजर के विश्लेषक। "एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग हमें टेस्ट स्टैंड पर एक नया डिज़ाइन डालने, बदलाव करने का निर्णय लेने, वैकल्पिक आर्किटेक्चर पर काम करने, इसे प्रिंट करने और हफ्तों में स्टैंड पर लाने की अनुमति देता है।"

Orbex 3D अपने रॉकेट को लॉन्चर के समान प्रिंटर प्रकार पर प्रिंट करता है, एएमसीएम एम4के-4 EOS से मेटल प्रिंटिंग प्लेटफॉर्म, जो 2021 में सामने आया। कंपनी ने जर्मन कंपनी SLM सॉल्यूशंस के मेटल 3D प्रिंटर का भी इस्तेमाल किया है।

3डी प्रिंटिंग सिर्फ स्टार्ट-अप के लिए नहीं

स्पेसएक्स ने 3 में अपने 3डी-मुद्रित सुपरड्राको रॉकेट इंजन का अनावरण करने के बाद से 2013डी प्रिंटिंग का अंतरिक्ष में एक लंबा इतिहास रहा है।

एयरोस्पेस दिग्गज Aerojet Rocketdyneएजेआरडी
2017 में अपने बैंटम रॉकेट इंजन परिवार को फिर से डिजाइन किया, जो कि पारंपरिक निर्माण विधियों की तुलना में लागत को लगभग 65% कम करते हुए कुल डिजाइन और निर्माण समय को एक वर्ष से कुछ महीनों तक कम करने वाली एडिटिव निर्माण क्षमताओं का पूरा लाभ उठाता है।

"ये इंजन, जो आम तौर पर 100 से अधिक भागों से बना होता है, केवल तीन योजक-निर्मित प्रमुख घटकों से बनाया जाता है: इंजेक्टर असेंबली, दहन कक्ष, और एक मोनोलिथिक गले और नोजल अनुभाग," कंपनी का कहना है।

रॉकेट लैब, वाणिज्यिक उपग्रह प्रक्षेपण में एक और अग्रणी, ने पहली बार अपने हल्के 3डी-मुद्रित रॉकेट इंजन, रदरफोर्ड को 2017 में लॉन्च किया। इसके दहन कक्ष, इंजेक्टर, पंप और मुख्य प्रणोदक वाल्व सभी 3 डी-मुद्रित हैं और पहले से ही 27 लॉन्च संचालित कर चुके हैं। इस सप्ताह एक सहित।

मंगलवार को, रॉकेट लैब का रदरफोर्ड इंजन ने चंद्रमा के लिए बाध्य नासा पेलोड के साथ न्यूजीलैंड से कंपनी के इलेक्ट्रॉन रॉकेट को संचालित किया।

इस तथ्य के बावजूद कि नासा और अनुभवी लॉन्च दिग्गजों ने वर्षों से अपने कार्यक्रमों में एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का परीक्षण, सत्यापन और समावेश किया है, आज की वाणिज्यिक 3 डी प्रिंटिंग तकनीक और उन्नत धातु मिश्र धातु सामग्री इतनी तेजी से परिपक्व हो गई है कि लॉन्चर, उर्स मेजर और ऑर्बेक्स जैसी कंपनियां प्राप्त कर सकती हैं। प्रोटोटाइप से कम पैसे में कम समय में लॉन्च करने के लिए।

बाउल्स कहते हैं, "हमने पहले दिन से ही 3डी प्रिंटिंग के आसपास डिजाइनिंग शुरू कर दी थी और इसके द्वारा प्रदान की जाने वाली क्षमताओं का लाभ उठाया था।" "इसने हमें 3डी प्रिंटिंग के लिए डिज़ाइन को अनुकूलित करने के बारे में आंतरिक जानकारी बनाने की अनुमति दी है, जिसे हम नए इंजनों पर लागू कर सकते हैं जिन्हें हमें बाजार की मांग को पूरा करने के लिए विकसित करने और बेचने की आवश्यकता है। और पहले से ही यह जानकर कि हम इसे कैसे कर सकते हैं, हम तेजी से बाजार में पहुंच सकते हैं।"