3Dプリント銅合金ロケットエンジンの製造と点火テストの全プロセス

Launcher は 2017 年初頭に設立された宇宙企業です。小型ロケットで衛星を低軌道に打ち上げるのが事業です。小型衛星市場に注力しており、近い将来には GPS、インターネット サービス、地球画像サービスも提供する予定です。

新興航空宇宙企業であるLauncherは、SpaceX、Virgin Galactic、Blue Originなどの企業と同様に、3Dプリント技術を使用してロケットエンジンの主要部品を製造しています。 Launcher社は、パートナーの3T社およびEOS社と共同で、点火・テスト済みの3Dプリント銅合金ロケットエンジン部品を開発しました。今回は、3Dプリントされたロケットエンジン部品の印刷、後処理、点火テストのプロセスをビデオで見てみましょう。

統合された複雑な冷却チャネル

衛星打ち上げプロセスで最も重要な部分は、強力で信頼性の高いロケットエンジンを構築することです。ランチャー 衛星を低地球軌道に打ち上げるために使用されるロケットは、液体酸素 (LOX)/ケロシン ロケットです。一般的な液体酸素/ケロシンロケットは発射台上で推進剤が約 95 パーセント充填されており、より効率的なロケットエンジンによって節約された燃料はペイロードの増加に使用できます。

ランチャーは昨年から概念実証エンジン「E-1」の開発に取り組んでおり、今後3年間で40倍の大きさの「E-2」を開発する予定。ランチャーロケットエンジンの主要技術は、3Dプリントと段階的燃焼サイクルです。 3Dプリント技術の応用により、エンジン部品の数を減らし、開発時間を短縮し、複雑な統合機能を備えた部品の製造を容易にすることができます。Launcherが開発した3Dプリント銅合金（Cucrzr）エンジン部品には、複雑な冷却チャネルが統合されています。この設計により、エンジンの冷却効率が向上します。

段階燃焼サイクルでは、推進剤は 2 つの燃焼室、つまり予燃焼室と主燃焼室を通過します。プレバーナー内の少量の推進剤に点火することで生じた圧力はターボポンプに動力を与えるために使用され、残りの推進剤を主燃焼室に押し込みます。プレバーナーを追加すると燃料効率は向上しますが、エンジニアリングの複雑さが増します。点火テストでは、E1 3Dプリント銅合金エンジンは最高LOX温度に30秒間耐えることができました。

出典: 3Dサイエンスバレー