X-Bow: 3Dプリント固体ロケットモーター

2022年3月、アンタークティックベアは、宇宙技術3Dプリント企業X-Bowが、3Dプリントされた固体ロケットエンジンにより、宇宙積層造形の分野で傑出した存在であることを知りました。

X-Bow Launch Systems は 2016 年に設立され、ニューメキシコ州に本社を置いています。3D プリントされた固体燃料ロケットエンジンの開発を専門とし、軌道 (>100 km) および弾道 (20~100 km) 空域で打ち上げることができる一連の小型打ち上げロケットを製造しています。

△X-Bowが固体燃料ロケットエンジンをテスト。写真提供：X-Bow。

X-Bow は米国政府と複数の契約を結んでおり、現在の顧客には空軍研究所、宇宙省のイノベーション部門 (AFWERX)、ロスアラモス国立研究所、サンディア国立研究所、国防研究計画局 (DARPA) などが含まれている。

「X-Bowは、航空宇宙産業に変化をもたらすために、さまざまな独自の技術と効率的な製造モデルを活用しています」と、X-BowのCEOであるジェイソン・ハンドリーは述べています。「SpaceXがロケット打ち上げに革命をもたらしたように、当社の画期的な3Dプリント技術は固体燃料エンジンに革命をもたらします。私たちの使命は、付加製造を通じて固体燃料エンジンを実現し、製造コストを削減することです。」

固体燃料ロケットエンジン

固体ロケットエンジン（固体推進剤ロケットエンジン）は、固体推進剤を使用する化学ロケットエンジンであり、固体推進剤ロケットエンジンとも呼ばれます。固体推進剤に点火すると燃焼室内で燃焼し、化学エネルギーを熱エネルギーに変換して高温高圧の燃焼生成物を生成します。燃焼生成物はノズルを通って流れ、そこで膨張して加速し、熱エネルギーが運動エネルギーに変換され、ノズルから高速で放出されて推力を生み出します。 20 世紀以降、ほとんどのロケットは制御しやすい液体燃料を使用していましたが、固体ロケットの方が製造が簡単で信頼性が高いことが発見されたため、軍事分野では固体ロケットエンジンがますます使用されるようになりました。

液体ロケットやハイブリッドロケットとは異なり、固体燃料ロケットは燃料の劣化なしに長期間保管できるため、燃料の「有効期限」を心配する必要がなく、いつ使用しても信頼性が高くなります。固体燃料にも欠点があります。燃料効率と性能は液体燃料ほど良くないため、固体燃料エンジンは中型または大型の打ち上げロケットにはあまり使用されません。代わりに、積載量を増やすためのストラップオンブースターとして、または低地球軌道 (LEO) 用の軽量打ち上げロケットとしてよく使用されます。

△ロケットは2つの固体燃料ブースターを使用して打ち上げられます。写真提供：NASA。

X-Bowの3Dプリント固体ロケットモーター

X-Bow は創業以来、独自の固体ロケットモーターの設計と 3D プリントに注力してきました。 X-Bowは、3Dプリント技術を使用して製造された固体ロケットモーターは従来のロケットモーターよりも効率的かつ経済的であり、柔軟性、信頼性、応答性を向上させることができると述べている。

過去 6 年間で、X-Bow は製品ラインを拡大し、3D プリントされたロケットエンジン、付加製造された推進剤、政府機関や商業顧客向けのエンドツーエンドのサービスも含めるようになりました。 X-Bow には現在、航空宇宙分野の上級専門家を含む 60 名以上の従業員がいます。

X-Bow の主要投資家である Crosslink Capital のパートナー、マット・ビッジ氏は次のように述べた。「航空宇宙産業は長い間、従来の製造技術に依存しており、3D プリント、デジタルエンジニアリング、自動化などの最先端技術の活用が不足していました。X-Bow はこれらの技術でそのギャップを埋め、従来の製造方法を覆し、新興の宇宙経済を揺るがすことができます。私たちは X-Bow の経験豊富なチームに自信を持っており、資金援助を提供できることを嬉しく思います。X-Bow が固体ロケットエンジンの未来を完全に変えてくれることを期待しています。」

△X-Bowの小型発射車両。写真提供：X-Bow。

3Dプリントがロケットエンジンに貢献

X-Bow 以外にも、3D プリント技術を使用してロケットエンジンの分野に貢献している企業は数多くあります。
1. 中国ディープブルーエアロスペース
2. スペースX
3. 中国航空宇宙第六アカデミーによるロケットエンジン推力室仕切り補強リブの積層造形
4. NASA 3Dプリント銅合金燃焼室高強度耐水素合金ノズル
5. スカイルート・エアロスペース（インド）、完全3Dプリントの極低温ロケットエンジン
6. ドイツ航空宇宙センター 3Dプリントロケットインジェクター
7.ベゾスが3DプリントしたBE-4ロケットエンジン
8. 欧州宇宙機関 3Dプリントロケットエンジン燃焼室
9. ブリティッシュ・エアロスペース 3D プリンターによるラピッドプロトタイピングロケットエンジン
10. オーストラリアのSPEE3D低コスト金属3Dプリントロケットエンジン
11. ロケットラボ
12. 相対性空間

具体的な内容については下記リンクをクリックしてください！
グローバル 3D プリントロケットエンジンの概要 - 南極クマ 3D プリントネットワーク - プラットフォーム (nanjixiong.com)

X-Bow: 3Dプリント固体ロケットモーター

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