新しいアリアン6ヴィンチエンジンの推力室は3Dプリントを使用して製造されました。

最新世代のアリアン6 - アリアンスペースロケットは、ペイロード容量と柔軟性を向上させ、高い信頼性と幅広いミッションへの適合性を備えた新しいロケットエンジンを搭載し、2020年に運用開始される予定です。ヴィンチエンジンは、ドイツのオットーブルンで部品が製造されており、アリアン6ロケットの動力源となっており、ロケットが固体燃料ブースターを使用して地球の重力場から脱出すると、推進力を引き継ぐことになる。このエンジンはエネルギー効率と軽量性の両方を実現するように設計されており、宇宙での最適な推進力を確保する上で重要な役割を果たします。
画像: ヴィンチエンジンのロケット推進室、出典: ドイツ航空宇宙センターヴィンチエンジンの部品の製造プロセスでは、積層造形技術と粉末冶金技術の両方が使用されています。エンジン設計者は、3D プリントによってコストを削減し、処理効率を最適化できると考えています。アリアン計画のデニス・レーゲンブレヒト氏によると、3Dプリントは複雑な構造の部品の製造に特に適しているとのこと。高価な製造コストを削減できるだけでなく、エンジン構造を簡素化することで他の面でもコストを大幅に削減できるという。

このようなコスト効率は、あらゆる宇宙技術の生産にとって不可欠です。ヨーロッパの打ち上げシステムは、世界市場での競争の激化に直面しています。デニス・レーゲンブレヒト氏によると、「競争により、将来的にはコストを抑える圧力が強まるでしょう。アリアン 6 は、打ち上げコストがアリアン 5 の約半分になるため、この競争圧力に対する前向きな回答です。」

ヴィンチエンジン本体はフランスのアリアングループのヴェルノン工場で製造され、燃焼室はドイツで生産される。 Vinci は、燃料として極低温水素 (LH2: マイナス 253°C の液体水素) を使用し、膨張サイクル後に極低温酸素 (LOX: マイナス 180°C の液体酸素) を酸化剤として使用します。まず、燃料は燃焼室の周りを流れ、冷えて蒸発します。このプロセスで生成されたガスはターボポンプの駆動に使用され、酸化剤と燃料は燃焼室に入り、そこでさらに酸化剤とともに燃焼されます。

注: インターネットのイラスト。アリアン 5 は、これまでに 79 回の打ち上げに成功しており、これまでで最も信頼性の高い打ち上げロケットの 1 つと言われています。アリアン6号のエンジンは、積荷を安全に宇宙に輸送できることを確認するために慎重にテストされており、ランプハウゼンの宇宙推進研究所（ドイツ航空宇宙センター、DLR）でさらなるテストが行われている。

ドイツ航空宇宙センター (DLR) は、ケルンに本部を置くドイツの国立航空宇宙研究センターです。DLR の広範な研究開発活動は、国内および国際協力プロジェクトに組み込まれています。

アリアン6ロケットの主なエンジン製造請負業者はGKNです。 2017年6月、GKNエアロスペースは、先進的なアリアン6ロケットノズル（SWAN）をフランスのエアバスとサフランに供給したと発表した。直径 2.5 メートルのノズルは革新的な技術を使用して製造されており、より高い性能、より短い納期、より低いコストを実現します。主要構造部品をレーザー溶接とレーザーエネルギー堆積プロセスで処理することにより、ノズルの部品点数を約1,000個から約100個に90％削減しました。また、コストは 40% 削減され、納期も 30% 短縮されました。

GKNエアロスペースは、エンジンのタービン部品や水素および酸素燃料システム用の発電ユニット内の部品など、アリアン6ロケット1機あたり合計5つの複雑なサブシステムを提供します。

注: インターネットのイラスト実際、スウェーデンのトロルヘッタンにある GKN エアロスペースの宇宙事業部門は、1974 年の設立以来アリアン計画に積極的に関与しており、これまでにアリアンロケット向けに 1,000 個以上の燃焼室とノズル、250 個以上のタービンを供給してきました。製造工場は時代の流れに遅れることなく、現在ではタービンと金属ノズルのヨーロッパの卓越した研究拠点となり、学界との連携を通じて工業生産を探求し、積層造形の工業化に向けた初期研究開発のあらゆる段階に貢献しています。

GKN トロルヘッテン付加製造センターオブエクセレンスの電子ビームワイヤ溶融溶接技術は、主に GKN の大型航空宇宙エンジン部品および航空宇宙部品の製造に使用されています。 GKN トロルヘッテンセンターの粉末供給レーザー粉末堆積技術は、主にチタン合金およびニッケルベース合金部品の修理に使用されます。

出典: 3Dサイエンスバレー

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