Wipro 3DとISROがPS4ロケットエンジンを3Dプリント、さまざまなコンポーネントを1つのユニットに統合

2024年6月2日、アンタークティックベアは、インドのインフラエンジニアリング企業ウィプロの積層造形部門であるウィプロ3Dが、インド宇宙研究機関（ISRO）と協力して、極軌道衛星打ち上げロケット（PSLV）の第4段に必要なPS4ロケットエンジンの製造に3Dプリント技術をうまく利用したと主張していることを知りました。この成果は、ISROの液体推進システムセンター（LPSC）所長であるV・ナラヤナン博士から高く評価され、同博士は最近のWipro 3D施設訪問時に賛同の意を表した。

インドにおける航空宇宙向け 3D プリント技術の進歩

ISROは、PSLVはリモートセンシング、海洋学、地図作成、鉱物マッピング、災害早期警報などさまざまな用途で地球観測衛星や科学衛星を正確に軌道に乗せるために設計された使い捨ての打ち上げシステムであると述べた。正確な軌道投入を確実にするために、PS4 ステージには高度なナビゲーション、誘導、制御システムが装備されています。 PS4 には複数の再起動機能とペイロードアダプターがあり、さまざまな種類の宇宙船ミッションへの適応性が向上します。

このマイルストーンは、航空宇宙産業に航空宇宙製造における革命的な飛躍をもたらし、付加製造技術を使用して従来の生産プロセスを再定義します。 PS4 ロケットエンジンは、従来は機械加工と溶接のプロセスで製造されていましたが、3D プリント技術を使用することで革命が起こりました。 Wipro 3D と ISRO は、積層造形設計 (DfAM) とレーザー粉末床溶融結合 (LPBF) 技術を採用して協力し、多様な PS4 エンジンコンポーネントを 1 つの統合生産セルに統合することで、生産効率と構造的完全性を向上させました。

△ インド宇宙研究機関の金属3Dプリント液体ロケットエンジン
「ウィプロ3Dの付加製造における専門知識は、持続可能な宇宙探査という私たちのビジョンの実現に重要な役割を果たしました」とナラヤナン氏は語りました。「3DプリントされたPS4エンジンを私たちのミッションにうまく統合できたことは、ISROにとって大きな節目であり、宇宙産業における先進的な製造の新しい基準を確立することになります。」

Wipro 3Dのゼネラルマネージャー兼事業部長のヤティラジ・カサル氏は、次のように述べています。「この画期的なプロジェクトでISROと協力し、宇宙における先進的な製造業の可能性を浮き彫りにできることを誇りに思います。このパートナーシップは、ISROの「Make in India」イニシアチブを推進するだけでなく、インド国内のイノベーションと製造業の促進にもつながります。PSLVロケット用のPS4エンジンを製造できることは光栄です。第2ラウンドのテストが成功し、ISROとともに高く飛翔することを心待ちにしています。」

カサル氏はさらに、「ISROの支援により、このプロジェクトは持続可能で費用対効果の高い宇宙ミッションへの取り組みを体現し、迅速な設計反復を促進し、打ち上げ効率を高めています。ナラヤナン博士とISROチームの信頼に心から感謝します。プロジェクトが次の段階に入るにあたり、私たちはその成功を確実にするために心から揺るぎない支援を提供していきます」と語った。

3DプリントされたPS4ロケットエンジン

Wipro3D 社によると、このエンジンは完全に複雑な冷却チャネルを備えており、持続可能性と効率性を最優先に設計されているため、材料の無駄や印刷後の処理作業が最小限に抑えられるという。マヘンドラギリにある ISRO の推進施設の最先端設備でハードウェアを厳格にテストした結果、実際の条件下でのエンジンの性能が確認され、設計上の安全性と効率性の基準を満たしていることが分かりました。

インド宇宙研究機関は、3Dプリントロケットエンジンの持続時間テストを実施し、最適なチャンバー圧力、燃料管理、燃焼効率、比推力（Isp）などの主要な性能指標をテストしました。これらの指標は、ロケットエンジンの性能と効率を評価するための重要な基準です。同団体は、3Dプリント技術を活用して材料の無駄や生産時間、資源の利用を減らすことを目指していると述べた。

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