Rocket Lab的3D打印火箭進(jìn)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(jīng)架上了發(fā)射臺(tái)，準(zhǔn)備和美國航天部隊(duì)執(zhí)行任務(wù)合作，進(jìn)行發(fā)射。

這火箭由3D打印的盧瑟福發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，已經(jīng)通過了初步的系統(tǒng)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(hào)發(fā)射場被推出。

按計(jì)劃，在2020年第三季度，Rocket Lab將從美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室的Monolith計(jì)劃中發(fā)射一顆微型衛(wèi)星進(jìn)入太空。任務(wù)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(hào)發(fā)射的第一個(gè)任務(wù)。我們也很榮幸繼之前從發(fā)射場1號(hào)發(fā)射的STP任務(wù)之后，再次與他們合作。"

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

Rocket Lab的運(yùn)載火箭

Rocket Lab成立于2006年，一直以來的任務(wù)是為商業(yè)客戶提供快速、可重復(fù)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(jí)運(yùn)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(gè)測試 "的小型運(yùn)載火箭從新西蘭基地成功升空后，只差一點(diǎn)就落在了軌道上。如果成功，最新的任務(wù)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(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)由3D打印的液體推進(jìn)器提供動(dòng)力，采用電子束熔化(EBM)技術(shù)制造，推力可達(dá)到120N。采用碳復(fù)合材料制成，可攜帶高達(dá)225公斤的有效載荷，是運(yùn)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(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)，公司的估值達(dá)到了10億美元以上。此后，他們已經(jīng)慶祝了第100次3D打印的盧瑟�；鸺�發(fā)動(dòng)機(jī)，它被認(rèn)為是私人太空探索的希望。

所有系統(tǒng)都是為3D打印生產(chǎn)火箭而設(shè)計(jì)的

除了在發(fā)射場進(jìn)行地面系統(tǒng)檢查外，火箭實(shí)驗(yàn)室的工程師和技術(shù)人員團(tuán)隊(duì)還成功地進(jìn)行了一系列綜合系統(tǒng)檢查，以驗(yàn)證火箭的發(fā)射系統(tǒng)。包括將火箭升上發(fā)射臺(tái)，激活和調(diào)整火箭的墊層流體系統(tǒng)，動(dòng)力和通信檢查，射頻測試，以及對(duì)火箭的3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行熱點(diǎn)火測試。

在升空前的最后一個(gè)階段，NASA將需要對(duì)Rocket Lab的自主飛行終止系統(tǒng)（AFTS）進(jìn)行認(rèn)證。該系統(tǒng)已經(jīng)在位于新西蘭的Rocket Lab 1號(hào)發(fā)射綜合體1號(hào)發(fā)射場完成了多次飛行任務(wù)，NASA預(yù)計(jì)將在2020年第三季度火箭發(fā)射窗口前對(duì)該技術(shù)進(jìn)行認(rèn)證。

隨著發(fā)射綜合體2號(hào)發(fā)射場完成并準(zhǔn)備就緒，美國航天部隊(duì)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的下一階段，是完成配套的火箭實(shí)驗(yàn)室集成和控制設(shè)施的建設(shè)。這將包括一個(gè)發(fā)射控制中心、有效載荷集成設(shè)施、辦公室和多個(gè)電子運(yùn)載火箭發(fā)射前集成區(qū)。

△Rocket Lab的Electron火箭，在系統(tǒng)測試期間被提升到發(fā)射臺(tái)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(jīng)濟(jì)有效的方式生產(chǎn)復(fù)雜零件，在整個(gè)航天工業(yè)的研發(fā)工作中得到了廣泛的應(yīng)用。

例如，歐洲航天局(ESA)已經(jīng)完成了一種名為BERTA(Biergoler Raumt transporta發(fā)動(dòng)機(jī)/Biergoler太空運(yùn)輸驅(qū)動(dòng)裝置)的全尺寸3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的首次熱火測試。發(fā)動(dòng)機(jī)由歐空局的ArianeGroup開發(fā)，采用選擇性激光熔融（SLM）技術(shù)，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(dá)州的太空公司Rocket Crafters Inc（RCI）于2017年7月獲得美國國防高級(jí)研究計(jì)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(dòng)機(jī)。利用其專有的直接數(shù)字先進(jìn)火箭技術(shù)（D-DART），旨在將3D打印的固體火箭燃料顆粒和液體推進(jìn)劑的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，打造出能夠達(dá)到5000磅峰值推力的發(fā)動(dòng)機(jī)。

德國金屬3D打印機(jī)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(dòng)機(jī)"。這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)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