火箭实验室助推器成功恢复3D打印火箭

火箭实验室助推器成功恢复3D打印火箭

2020-12-02 1

新西兰航天创业公司Rocket Lab取得了非常成功的一年。早期在2020年三月,有人选择了由NASA发射探路者登月。然后,它收购了卫星硬件制造商Sinclair Interplanetary,并使其电子发射飞行器获得了美国航天局的认证。现在,这家航空航天制造商已经发射了其电子火箭,以在轨道上部署30颗小型卫星,同时成功完成了恢复火箭第一阶段的首次尝试。


这项名为“返回发件人”的任务使火箭实验室成功完成了电子轰炸的成功降落,并在将电子发射升空后通过降落伞系统带回了地球。自成立以来,火箭实验室的任务一直是“通过为低地球轨道提供频繁的发射机会,消除商业空间的障碍。” 阶段的恢复是一个重要的里程碑,这使公司有机会使Electron成为可重复使用的火箭,从而增加发射频率并降低小型卫星的发射成本。

3d打印

火箭实验室第16次发射的电子第一阶段在重返和飞溅后被拖到回收船上。图片由Rocket Lab提供


2020年11月20日,距离火箭队实验室的发射场1在新西兰Māhia半岛升空,距海拔约80公里,仅两分半钟后,Electron的第一阶段和第二阶段按照标准任务程序分开。一旦发动机在Electron的第一阶段关闭,反应控制系统就会将阶段重新定向为180度,以使其重新进入理想角度,从而使其能够承受称为“ The Wall”的巨大热和压力。它的后裔又回到了地球。


此后,在降落前部署了一个小型降落伞以稳定和减速第一阶段,然后在最后几公里部署了大型主降落伞。该阶段按计划进行,火箭实验室的恢复团队得以将其运送回生产中心,工程师将对其进行检查以收集数据,尤其是有关锥套和降落伞部署系统的数据,这将有助于为未来的恢复任务开发更好的发射器。


“团队今天在恢复Electron的第一阶段所取得的成就绝非易事。火箭实验室的许多团队付出了巨大的努力,令人兴奋的是,这项工作取得了重大进展,迈出了使Electron成为可重复使用的火箭的重要一步。”火箭实验室创始人兼首席执行官彼得·贝克说。


完成此任务后,Rocket Lab的恢复计划的最后阶段将是用直升机捕获Electron的第一阶段空中,然后将该阶段返回Rocket Lab生产厂进行翻新和重新启动。如果火箭实验室的恢复计划成功,Electron将会成为第一个并且也是唯一可重复使用的轨道级小型发射系统。


3d打印火箭

火箭实验室的电子火箭。图片由Rocket Lab提供


五年前,火箭实验室宣布已研发出世界上第一台电池供电的火箭,发动机几乎全部采用3D打印。低成本的发射系统采用Electron的形式,其Rutherford引擎可以在24小时内进行3D打印。发动机的主支撑阀,喷射器,泵和发动机舱均通过电子束熔化进行3D打印,并且发动机本身是同类产品中的第一个,它使用电动机代替了气体,从而创造了一种更加轻便,高效的机器。这家初创公司使用3D打印作为火箭的主要部件,现在已经完成了第16次电子任务和迄今为止最大的单次卫星有效载荷飞行。


“返回到发件人”任务部署卫星进行TriSept, 群技术,Unseenlabs和奥克兰计划空间系统在奥克兰大学。这项任务使Rocket Lab发射的卫星总数达到95。在部署的有效载荷中,有一些卫星旨在测试使空间碎片脱轨的新方法,实现太空互联网连接以及建立海上监视星座。这次访问还看到了新西兰第一颗由学生建造的有效载荷被部署到轨道上,APSS-1卫星旨在监测地球高层大气的电活动,以测试电离层干扰是否可能与地震有关。火箭实验室通过向奥克兰大学免费提供发射来赞助了该项目。


与卫星一起进入轨道的是一个创新的质量模拟器,形状像花园侏儒,它被发射到太空,为新西兰奥克兰的星河儿童医院筹集资金。150毫米,3D打印的钛合金侏儒由屡获殊荣的设计工作室Weta Workshop生产,是全球游戏公司Valve的亿万富翁联合创始人Gabe Newell慈善活动的一部分。为了向游戏玩家的独创性致敬,Newell安排发送3D打印的侏儒游戏,此游戏被称为“ Gnome Chompski”,以纪念游戏Half-Life 2中的一项成就,即玩家从游戏一开始就带有侏儒游戏。游戏,然后将他存放在发射到太空的火箭飞船中。


3D打印机

3D打印的Gnome Chompsk在新西兰的Rocket Lab工厂工作了三天,然后被发射到Electron上空,为Starship儿童医院筹集资金。图片由Rocket Lab提供


观众在Rocket Lab网站上观看直播的火箭发射时,可能会看到“ Gnome Chompski”被真正发射到太空,这是全世界游戏玩家欣赏的奇观。Gnome Chompski还通过允许Rocket Lab测试和鉴定可用于未来航天器组件的新颖3D打印技术来担当重要的研发职能。


但Gnome Chompski的太空时间有限,因为他仍然依附在Electron的Kick舞台上,当舞台重新进入地球大气层燃烧时,它将与轨道脱离轨道。然而,由于纽维尔承诺向在升空24小时内观看发射网播的每个人捐赠一美元,给星舰儿童医院的儿科重症监护病房一美元,因此,侏儒的太空冒险取得了巨大成功。三天后,他的组织“赛车之心”(THoR)宣布,发射后将向星舰基金会捐赠总计286,092美元。


3D打印机

游戏《半条命2》中的侏儒终于被称为“侏儒乔姆斯基”,最终他乘坐火箭升空。图片由Rocket Lab提供

Rocket Lab的阶段恢复计划的工作始于2019年初,在过去18个月进行了一系列成功的恢复和硬件系统测试之后,“重返发件人”任务开始了。Electron的部分3D打印火箭已经开始显示出其真正的潜力,并且计划从空中的未来任务中恢复阶段,Rocket Lab可能会在未来寻求越来越具有成本效益的试飞方案,并加快3D的采用火箭初创公司的印刷技术。


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