Rocket Lab的3D打印火箭進入最后測試階段

2020年5月9日，南極熊從外媒獲悉，美國加州的航天公司Rocket Lab的火箭已經架上了發(fā)射臺，準備和美國航天部隊執(zhí)行任務合作，進行發(fā)射。

這火箭由3D打印的盧瑟福發(fā)動機驅動，已經通過了初步的系統測試，并于上周在弗吉尼亞州中大西洋地區(qū)太空港的2號發(fā)射場被推出。

按計劃，在2020年第三季度，Rocket Lab將從美國空軍研究實驗室的Monolith計劃中發(fā)射一顆微型衛(wèi)星進入太空。任務的目的是確定小衛(wèi)星支持大口徑有效載荷的能力，以及監(jiān)測太空天氣的能力。

Rocket Lab創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Peter Beck說："我們很榮幸能與美國空軍合作，完成從發(fā)射場2號發(fā)射的第一個任務。我們也很榮幸繼之前從發(fā)射場1號發(fā)射的STP任務之后，再次與他們合作。"

△正在新西蘭的Rocket Lab生產基地組裝的電子火箭。圖片來源：Rocket Lab。

Rocket Lab的運載火箭

Rocket Lab成立于2006年，一直以來的任務是為商業(yè)客戶提供快速、可重復發(fā)射小型軌道衛(wèi)星。該公司在2009年成功發(fā)射了名為 "ātea "的火箭后，又推出了兩級運載火箭 "Electron"，作為它的繼任者。

該公司于2017年5月首次發(fā)射了其Electron火箭。這枚名為 "這是一個測試 "的小型運載火箭從新西蘭基地成功升空后，只差一點就落在了軌道上。如果成功，最新的任務將代表著Rocket Lab第49次向太空發(fā)射小型衛(wèi)星。

火箭的9個發(fā)動機由3D打印的液體推進器提供動力，采用電子束熔化(EBM)技術制造，推力可達到120N。采用碳復合材料制成，可攜帶高達225公斤的有效載荷，是運輸小型衛(wèi)星的理想選擇。

Rocket Lab在2018年11月獲得了1.4億美元的融資，以繼續(xù)進行發(fā)動機的研發(fā)，公司的估值達到了10億美元以上。此后，他們已經慶祝了第100次3D打印的盧瑟福火箭發(fā)動機，它被認為是私人太空探索的希望。

所有系統都是為3D打印生產火箭而設計的

除了在發(fā)射場進行地面系統檢查外，火箭實驗室的工程師和技術人員團隊還成功地進行了一系列綜合系統檢查，以驗證火箭的發(fā)射系統。包括將火箭升上發(fā)射臺，激活和調整火箭的墊層流體系統，動力和通信檢查，射頻測試，以及對火箭的3D打印發(fā)動機進行熱點火測試。

在升空前的最后一個階段，NASA將需要對Rocket Lab的自主飛行終止系統（AFTS）進行認證。該系統已經在位于新西蘭的Rocket Lab 1號發(fā)射綜合體1號發(fā)射場完成了多次飛行任務，NASA預計將在2020年第三季度火箭發(fā)射窗口前對該技術進行認證。

隨著發(fā)射綜合體2號發(fā)射場完成并準備就緒，美國航天部隊衛(wèi)星發(fā)射任務的下一階段，是完成配套的火箭實驗室集成和控制設施的建設。這將包括一個發(fā)射控制中心、有效載荷集成設施、辦公室和多個電子運載火箭發(fā)射前集成區(qū)。

△Rocket Lab的Electron火箭，在系統測試期間被提升到發(fā)射臺上。照片由Rocket Lab提供。

快速成型制造和火箭

快速成型制造由于其能夠以經濟有效的方式生產復雜零件，在整個航天工業(yè)的研發(fā)工作中得到了廣泛的應用。

例如，歐洲航天局(ESA)已經完成了一種名為BERTA(Biergoler Raumt transporta發(fā)動機/Biergoler太空運輸驅動裝置)的全尺寸3D打印火箭發(fā)動機的首次熱火測試。發(fā)動機由歐空局的ArianeGroup開發(fā)，采用選擇性激光熔融（SLM）技術，由鎳基合金（用于噴射頭）和不銹鋼（燃燒室）制成。

總部位于佛羅里達州的太空公司Rocket Crafters Inc（RCI）于2017年7月獲得美國國防高級研究計劃局（DARPA）授予的54.26萬美元的研究合同，用于開發(fā)其混合型3D打印火箭發(fā)動機。利用其專有的直接數字先進火箭技術（D-DART），旨在將3D打印的固體火箭燃料顆粒和液體推進劑的優(yōu)點結合起來，打造出能夠達到5000磅峰值推力的發(fā)動機。

德國金屬3D打印機制造商SLM Solutions公司于去年2月制造出了 "世界上最大的火箭發(fā)動機"。這臺發(fā)動機是為英國航天公司Orbex公司建造的，是金屬3D打印的，將用于將小型衛(wèi)星送入軌道。

編譯自：3dprintingindustry