Компания Skyrora сконструировала крупноформатный 3D-принтер для печати ракетных деталей

Шотландский космический стартап Skyrora заявил о разработке «самого большого гибридного 3D-принтера в Европе». Аддитивно-субтрактивную систему Skyprint 2 планируется использовать в производстве ракетных компонентов высотой до 2,3 метров из жаропрочных никель-хромовых сплавов.

Хотя Skyrora работает под британским флагом, основал эту компанию украинский предприниматель Владимир Левыкин, к тому же в разработке ракет-носителей принимают участие опытные днепровские специалисты. Компания активно использует технологии 3D-печати: в прошлом году Skyrora провела испытания жидкостного ракетного двигателя собственной конструкции, изготовленного с помощью 3D-принтера по технологии селективного лазерного спекания металлопорошковых композиций. Судя по опубликованной фотографии (см. ниже), речь идет о 3D-принтере M400 производства немецкой компании EOS (Electro Optical Sysytems GmbH). Это хороший, проверенный временем бренд, но рабочего объема таких систем, видимо, уже не хватает. В итоге на свет появился 3D-принтер Skyprint 1, а вслед за ним и более крупноформатный вариант Skyprint 2.

Новая система будет работать по другой технологии, именуемой в российском ГОСТе «прямым подводом энергии и материала» (у Корабелки свой вариант технологии и свое название — прямое лазерное выращивание), а в англоязычной литературе — DED (Directed Energy Deposition). Здесь тоже используются металлические порошки и лазеры, но детали выстраиваются не в емкости, постепенно наполняемой спекаемым порошком, а с помощью многоосевого робота, напыляющего и одновременно спекающего или наплавляющего расходный материал.

Стартап рассчитывает, что новая система позволит снизить стоимость и время производства ракетных компонентов на 30% в сравнении с «другими 3D-принтерами». Это гибридная установка, сочетающая функциональность 3D-принтера «по металлу» с фрезерной обработкой, к тому же DED позволяет выращивать детали из нескольких металлов или сплавов, меняя расходные материалы на ходу. Более того, за счет гибкости позиционирования новый комплекс сможет не только производить, но и ремонтировать металлические компоненты.

Пока что процесс производства одной детали — от концепта до готового изделия — занимает около двух с половиной месяцев, но с помощью нового оборудования Skyrora надеется сократить сроки до двух недель. Главными продуктами предприятия должны стать легкие суборбитальные и орбитальные ракеты-носители, вплоть до трехступенчатой Skyrora XL, способной выводить полезные нагрузки массой до 315 кг на солнечно-синхронные или полярные орбиты высотой до одной тысячи километров.

В начале этого года Skyrora завершила испытания третьей ступени Skyrora XL, служащей разгонным блоком. Эта ступень сможет повторно запускать двигатели пятнадцать раз, выполняя роль космического буксира (например, для свода с орбиты мертвых спутников) или распределяя полезную нагрузку по разным орбитам. Еще один интересный момент — это топливо из переработанного пластика, так называемый Ecosene. Как утверждают разработчики, новое топливо не только помогает избавляться от мусора, но и обеспечивает более чистое горение с сокращением выбросов парниковых газов на 45% в сравнении с обычным керосином. Процесс якобы позволяет получать 600 кг топлива из одной тонны мусора всего за одни сутки.

Компания планирует использовать мобильные, развертываемые пусковые комплексы. Все необходимое оборудование можно поместить в стандартные двенадцатиметровые грузовые контейнеры. Мобильность может оказаться серьезным подспорьем, так как первые запуски планировалось осуществить в следующем году со строящегося космодрома «Саксаворд» (Космического центра Шетландских островов), но прошлой весной этот проект натолкнулся на запрет со стороны правительственной организации Historic Environment Scotland (HES), ответственной за сохранение исторического наследия Шотландии. HES считает, что постройка и эксплуатация космодрома могут привести к повреждению исторического памятника — расположенной в том же месте радиолокационной станции времен Второй мировой войны, отвечавшей за раннее предупреждение о налетах Люфтваффе.

Испытания 3D-печатного двигателя разгонного блока в декабре прошлого года: