ثورة في الفضاء: محركات صواريخ معدنية مطبوعة بتقنية 3D تجتاز اختبارات قاسية وتؤسس لعصر جديد من الإطلاق الفضائي

الدروس المستفادة:
أكد الفريق على ضرورة التحكم الصارم في العملية برمتها: الطباعة، التشطيب الميكانيكي، التنظيف، الفحص، التجميع، والاختبار. كما شددوا على أهمية فهم حساسية التبريد ومتطلبات النظافة بشكل أفضل .

التعاون السابق: محرك Excelsior لسباق Race 2 Space

قبل محرك LOX/IPA، طورت Eplus3D وفريق UCL Rocket محركًا يُدعى "Excelsior"، وهو محرك ثنائي الوقود مبرد تلقائيًا لمسابقة "Race 2 Space 2025" في المملكة المتحدة. تمت طباعة ذلك المحرك من سبائك الألومنيوم AlSi10Mg على نظام EP-M400S رباعي الليزر باستخدام تقنية تلبيد المسحوق بالليزر (LPBF) . كان الجيل السابق يعمل بأكسيد النيتروز (N₂O) قبل التحول إلى وقود LOX/IPA .

Leap Space: محرك Serrano لمركبة Bighorn الفضائية

كشفت شركة Leap Space ومقرها كولورادو عن محرك Serrano في أغسطس 2026، وهو أول قطعة أجهزة رئيسية في مشروع مركبتها المدارية Bighorn .

حقائق رئيسية:

• تمت طباعة غرفة الاحتراق كقطعة واحدة باستخدام تقنية التلبيد المباشر للمعادن بالليزر (DMLS) واسعة النطاق .
• محرك Serrano هو نسخة مطورة من نظام الدفع الخاص بالشركة والمُسمى Cayenne، والذي يعمل بوقود مزدوج (الأكسجين السائل والميثان) .
• يبني هذا المحرك على تقنية المحرك Anaheim المُثبتة في رحلات سابقة، ولكن بحجم أكبر لتسريع دورة التطوير والإنتاج .
• تهدف فلسفة Leap Space إلى تقليل عدد الأجزاء بنسبة 90% مقارنة بالمركبات التقليدية، مما يسمح بإنتاج فعال من حيث التكلفة وبإيقاع عالٍ .
• نجحت مركبة Bullfrog شبه المدارية من Leap، والتي تستخدم نفس التقنية الأساسية، في أول رحلة لها في مايو 2026 .

التحول الأوسع في الصناعة

تنتقل تكنولوجيا التصنيع الإضافي للمعادن من مرحلة النماذج الأولية إلى الإنتاج الفعلي للأجزاء الحيوية في أنظمة الدفع الفضائي. تشمل المزايا الرئيسية:

• دمج الأجزاء: يمكن طباعة قنوات التبريد الداخلية المعقدة والحواقن (injectors) وغرف الاحتراق بالكامل كأجزاء أحادية متكاملة، مما يلغي الحاجة لمئات اللحامات والوصلات التقليدية .
• السرعة: تؤكد Leap Space أن طباعة غرفة احتراق في عملية واحدة تمكن من دورات سريعة من التصميم إلى الاختبار، حتى أن شركات مثل LEAP 71 أظهرت إمكانية تصميم واختبار محرك في أقل من ثلاثة أسابيع .
• الوزن والكفاءة: تسمح تصاميم التبريد التلقائي المُمكنة عن طريق التصنيع الإضافي (مثل استخدام CuCrZr مع قنوات متوافقة مع الشكل) بضغوط ودرجات حرارة أعلى في غرفة الاحتراق دون الحاجة إلى تبريد فيلمي نشط، مما يحسن الدفع النوعي.
• حجم الإنتاج: تخطط الشركات لمعدلات إنتاج تتجاوز 30 محركًا سنويًا لكل خط إنتاج، وهو أمر غير ممكن دون التبسيط الذي يوفره التصنيع الإضافي .