Rocket Lab: Det lilla företaget som lanserade den 3D-printade rymdrevolutionen

En bild av raketavgasrör vid start Brady Kenniston

3D-utskrift fortsätter att krypa in i raketindustrin. SpaceX lanserade sin första 3D-printade del, kroppen av en huvudoxidationsventil, till exempel redan 2014. Och Blue Origin införlivar 3D-printade komponenter i sin kraftfulla BE-4-motor.

Men en av de organisationer som har mest erfarenhet av att flyga 3D-printade delar är Rocket Lab, baserat i Nya Zeeland och USA. Rocket Lab grundades av ingenjören Peter Beck 2006 och leder nu gänget bland små satellituppskjutningsföretag, tack vare dess Elektronraket. Sex av raketerna har avfyrats framgångsrikt hittills - var och en utrustad med nio Rutherford-motorer som är skapade främst med hjälp av metall 3D-utskrift, liksom ett antal andra element ombord.

Traditionella subtraktiva tillverkningsmetoder skär ut en färdig produkt från ett materialblock. 3D-utskrift, även känd som additiv tillverkning, bygger upp en form lager för lager. Det gör det möjligt att skapa lätta föremål med intrikata inre strukturer som inte kan göras på annat sätt.

Beck, nu VD och CTO för Rocket Lab, satte sig ner med oss ​​för att diskutera sitt företags val att investera mycket i 3D-utskrift och hur det används i raketer idag.

Raketlab

Hur har du sett 3D-utskrift i raketer utvecklas sedan du valde att använda den för att skapa dina motorer?

När vi började med 3D-utskrift av metall var vi en mycket tidiga användare av det. Jag minns när vi först tillkännagav Rutherford-motorn vid National Space Symposium för fyra år sedan, alla tittade på det och sa: Det är ganska upprörande. Om du nu inte har åtminstone en del av din motor 3D-utskriven, anses du verkligen vara bakom tiden.

Vi har placerat över 50 Rutherford-motorer i rymden, fler 3D-printade motorer än någon annan i historien. Det är okej att göra det en gång, men att göra det 50 gånger framgångsrikt, det är en annan nivå av förståelse för processen och den kvalitetskontroll som krävs.

Kan du använda färdiga maskiner eller behövde du skapa dina egna?

När vi började köpte vi 3D-skrivare och vi hackade oss in i dem. Vi modifierade den för att passa våra krav. Vi skrev ut geometri som även idag, om du går till de flesta 3D-printbutiker, kommer att berätta för dig att det inte är en utskrivbar geometri. Många av komponenterna tänjer redan nu på gränserna för vad som generellt skulle vara acceptabelt.

Har det skett några grundläggande förändringar av raketdesignen som du har kunnat göra bara på grund av din användning av additiv tillverkning?

Åh, absolut. Jag menar, Rutherford-raketmotorn är, åtminstone såvitt vi vet, den högst presterande flytande syre-fotogenmotorn i Amerika, med något hetare prestanda än [SpaceX] Merlin 1D . Och det beror delvis på 3D-utskrift. Vi 3D-printar alla våra injektorer, och vi kan 3D-printa geometri inom injektorn som möjliggör överlägsen blandning och överlägsen prestanda som du inte skulle kunna göra med andra tillverkningsprocesser. Det är verkligen svårt att få en liten motor riktigt högeffektiv.

Tror du att 3D-utskrift ger några fördelar som är specifika för raketsamhället?

Ja, absolut. Det är samma sak med vilken bransch som helst. När det finns mycket komplexa komponenter kan du slå samman dem för att göra ett delsystem eller en högnivåkomponent effektivare, mer kostnadseffektiv eller mer högpresterande.

Det är här jag har sett det gå fel. Någon kommer att försöka 3D-printa en parentes. Det är bara ett slöseri med tid. Att 3D-printa en konsol är ingen mening. Hemligheten här med den här tekniken är att inte bara bli upphetsad över att den ska 3D-utskrivas, utan bara börja 3D-printa allt med vilje. Det är att välja de komponenter som är komplexa och som kan slås samman, och det finns [många] av de med en rymdfarkost.

Om du 3D-printar hela trussstrukturen, och inom den finns en konsol som inte rymmer en komponent, utan 50 komponenter tillsammans med dina drivmedelstankar, nu pratar vi. Det är faktiskt en riktigt användbar användning av tekniken.

Var det en utmaning till en början att få kunder ombord med en 3D-printad motor?

Inte riktigt. Ett av de sanna testerna var när vi flög ett NASA-uppdrag. NASA går extremt igenom alla system i bärraketen, och naturligtvis spenderade de mycket tid på Rutherford-motorn och förståelse av de 3D-utskrivna komponenterna där och tekniken. Men allt klarade sig.

Anser du att det finns en förstahandsfördel när det gäller både lansering av små satelliter och 3D-utskrift?

Absolut. Det finns ett stort antal små bärraketer under utveckling. Och det är roligt, eftersom alla citerar samma kunder. Så vi förutspår en riktigt brutal konsolidering av marknaden för små lanseringsfordon. Just nu är det definitivt i en bubbla. Jag tror att en liten lansering väntar en riktigt brutal tid under de kommande 12 till 18 månaderna.

Hur tror du att det kommer att påverka Rocket Lab?

Vi är i en mycket unik position, eftersom vi är de enda som flyger just nu. Så vi ser en enorm mängd avslöjande av andra pappersraketföretag [företag som ännu inte har flygit sina raketer] mot oss, eftersom folk börjar inse att dessa företag som de köpte uppskjutningar med är år och år bort från att faktiskt flyga . Vägen till första flygningen är brutal, men vägen efter första flygningen, i produktion, är lika brutal.

Den här intervjun har redigerats för klarhet och längd

Dölj