La società aerospaziale privata statunitense Launcher ha raggiunto un’altra pietra miliare nei test del suo motore a razzo E-2 stampato in 3D presso lo Stennis Space Center della NASA .
La società ha completato con successo un test a fuoco caldo del gruppo della camera di spinta ad agosto, a seguito di una serie di risultati di test per il suo motore a razzo E-2 a Stennis all’inizio di quest’anno. Launcher ha anche acquistato un secondo sistema di stampa 3D Sapphire dalla stampante 3DD OEM Velo3D in grado di stampare titanio, che sfrutterà per iniziare a stampare recipienti a pressione orbiter per il motore.
“L’opportunità di lavorare con un team e una struttura di livello mondiale presso Stennis ci ha permesso di raggiungere importanti traguardi nello sviluppo di E-2”, ha affermato Andre Ivankovic, Lead Engineer di Launcher. “Il team di Stennis lavora duramente per soddisfare le nostre esigenze di test e la struttura può fornirci grandi quantità di gas e propellenti ad alta pressione, nonché un sistema di acquisizione dati.
“QUESTE CAPACITÀ SONO STATE FONDAMENTALI PER NOI PER REALIZZARE PIÙ CAMPAGNE DI TEST ENTRO IL PRIMO ANNO DAL DIVENTARE UN TENANT COMMERCIALE”.
Launcher è stato fondato nel 2017 con l’obiettivo di creare razzi efficienti e dal costo ottimale in grado di trasportare piccoli satelliti nello spazio. Dopo aver ricevuto un contratto da 1,5 milioni di dollari con la Space Force nel 2019, l’azienda ha iniziato a sviluppare componenti stampati in 3D per migliorare le prestazioni del suo motore E-2.
Il motore E-2 è progettato per produrre 22.000 libbre di spinta a livello del mare utilizzando RP-1, una forma altamente raffinata di cherosene e ossigeno liquido come propellenti. Il motore alimenterà il veicolo Launcher Light dell’azienda, che sarà in grado di trasportare carichi utili fino a 330 libbre in orbita terrestre bassa (LEO) con il suo primo lancio previsto per il 2024.
Tra i componenti stampati finora c’è una camera di combustione di un razzo , che secondo quanto riferito era la parte più grande del suo genere con un’altezza di 860 mm e stampata in 3D in un unico pezzo. Secondo Launcher, la camera produrrà la spinta maggiore, produrrà il minor consumo di propellente e offrirà il minor costo per libbra di spinta nella classe dei piccoli lanciatori di satelliti.
I motori E-2 di Launcher sono stampati in 3D in lega di rame ad alte prestazioni e sono progettati per richiedere meno propellente per raggiungere l’orbita. La società spera che ciò consentirà la consegna di più carico satellitare per razzo e quindi le consentirà di offrire un prezzo inferiore rispetto ai suoi concorrenti.
Il centro spaziale di Stennis è il principale centro di prova per la propulsione a razzo negli Stati Uniti, dotato di infrastrutture specializzate, propellente criogenico e strutture e laboratori di gas ad alta pressione. Il centro fornisce anche tecnologie avanzate di raccolta dati ai suoi clienti commerciali, partner governativi e mondo accademico.
Launcher ha deciso di testare i suoi motori a razzo stampati in 3D presso Stennis grazie alla sua esperienza e flessibilità nel testare sia i motori a razzo che i componenti su larga scala.
“Poiché siamo passati dai test del motore a propulsione a razzo liquido da 1.000 libbre nel nostro sito di prova a motori a spinta da 22.000 libbre, abbiamo collaborato con la NASA Stennis a causa dei costi sorprendentemente bassi e delle incredibili strutture che potevamo sfruttare”, ha affermato Max Haot, fondatore del lanciatore e CEO. “All’inizio ci chiedevamo se l’organizzazione governativa sarebbe stata in grado di lavorare alla nostra velocità di avvio e con la nostra cultura.
“DA ALLORA SIAMO RIMASTI SCIOCCATI DA QUANTO SIA STATO BELLO E FACILE LAVORARE CON IL TEAM DELLA NASA, AL PUNTO CHE ABBIAMO SOPRANNOMINATO IL COMPLESSO STENNIS E ‘PARADISO PER I TEST SUI MOTORI A RAZZO'”.
Alla fine di agosto, Launcher ha completato con successo un test a fuoco caldo di cinque secondi per il gruppo della camera di spinta del motore a razzo a Stennis, a seguito di una serie di risultati di test sul sito. Nell’ottobre 2020, l’azienda ha condotto il primo test su scala reale del suo iniettore del motore E-2 e della camera di combustione, seguito da una serie di test della sua turbopompa a ossigeno liquido (LOX) stampata in 3D, stampata in collaborazione con Velo3D.
Nelle prossime settimane, Launcher prevede di condurre test di durata più lunga del suo gruppo camera di spinta. La società prevede di condurre test su vasta scala del suo motore E-2 integrato con la turbopompa stampata in 3D entro la metà del prossimo anno.
“A volte c’è un equivoco sul fatto che lavorare con il governo sia costoso”, ha detto David “Skip” Roberts, un ingegnere di progetto senior della NASA che supervisiona la partnership di test del Launcher. “Tuttavia, scegliendo di testare presso Stennis, gli inquilini commerciali come Launcher possono ridurre il rischio di test, accelerare il loro processo di sviluppo e ottenere risparmi sui costi.
“UNO DEI MOTIVI PRINCIPALI PER CUI LAUNCHER HA DECISO DI VENIRE A STENNIS È STATO A CAUSA DELLA NOSTRA INFRASTRUTTURA DI TEST E DELLA CAPACITÀ DEL NOSTRO IMPIANTO PER GAS AD ALTA PRESSIONE DI FORNIRE I PROPELLENTI E I GAS NECESSARI”.
Launcher ha collaborato per la prima volta con Velo3D a maggio all’inizio di quest’anno per ottimizzare la progettazione di un componente turbopompa LOX patrimonio critico per le prestazioni all’interno del suo motore a razzo E-2. I componenti chiave della turbopompa sono stati stampati in 3D utilizzando un sistema di stampa 3D Velo3D Sapphire, tra cui un alloggiamento di uscita della pompa stampato in Inconel e un alloggiamento di ingresso della pompa LOX stampato in alluminio.
Le prestazioni della turbopompa sono state valutate a Stennis in una serie di test ad aprile, tra cui un test di flusso freddo ad azoto liquido, composto da un totale di sette test della durata di 211,2 secondi, e un test di flusso freddo di ossigeno liquido composto da otto test per un totale di 162,6 secondi. secondi.
Dopo il successo dei test, Launcher sta ora ampliando la sua partnership con Velo3D attraverso l’acquisto di un secondo sistema AM in metallo Sapphire in grado di stampare il titanio. I partner lavoreranno insieme per stampare in 3D la pompa del carburante e le parti dell’alloggiamento della turbina del motore E-2 di Launcher, con la seconda macchina Sapphire utilizzata per stampare in 3D i recipienti a pressione dell’orbiter del motore.
“Velo3D ha davvero fornito la nostra turbopompa, inclusa la sua girante rotante stampata in 3D, che ha funzionato perfettamente la prima volta a 30.000 giri/min, utilizzando il primo prototipo”, ha affermato Haot. “Le parti delle turbopompe dei motori a razzo in genere richiedono fusione, forgiatura e saldatura. Gli strumenti necessari per questi processi aumentano il costo di sviluppo e riducono la flessibilità tra le iterazioni di progettazione.
“LA CAPACITÀ DI STAMPARE IN 3D LA NOSTRA TURBOPOMPA, COMPRESE LE GIRANTI ROTANTI AVVOLTE IN INCONEL, GRAZIE ALLA TECNOLOGIA A ZERO GRADI DI VELO3D LO RENDE ORA POSSIBILE A UN COSTO INFERIORE E UNA MAGGIORE INNOVAZIONE ATTRAVERSO L’ITERAZIONE TRA CIASCUN PROTOTIPO”.
