Mesin Roket Cetak 3D Logam: Dua Terobosan yang Buktikan Manufaktur Aditif Kini Jadi Kenyataan untuk Propulsi Luar Angkasa

Pelajaran yang dipetik:
Tim menekankan perlunya kontrol proses yang lebih ketat di seluruh tahapan pencetakan, pasca-pemesinan, pembersihan, inspeksi, perakitan, dan pengujian — serta pemahaman yang lebih baik tentang sensitivitas pendinginan dan persyaratan kebersihan .

Sebelumnya: Eplus3D & UCL Rocket — Mesin Excelsior untuk Race 2 Space

Sebelum mesin LOX/IPA, Eplus3D dan UCL Rocket mengembangkan "Excelsior," sebuah mesin bipropelan berpendingin regeneratif untuk kompetisi Race 2 Space 2025 di Inggris. Mesin itu dicetak dari paduan aluminium AlSi10Mg pada sistem EP-M400S LPBF empat laser . Generasi sebelumnya juga menggunakan arsitektur dinitrogen oksida (N₂O) sebelum beralih ke LOX/IPA .

Leap Space — Mesin Serrano untuk Kendaraan Peluncur Bighorn

Leap Space yang berbasis di Colorado meluncurkan mesin Serrano pada Agustus 2026 sebagai bagian perangkat keras utama pertama dari kendaraan peluncur orbital Bighorn . Fakta kunci:

• Ruang bakar dicetak sebagai satu bagian utuh menggunakan direct metal laser sintering (DMLS) skala besar .
• Serrano adalah varian dari sistem propulsi Cayenne milik Leap, arsitektur LOX/metana mode ganda .
• Mesin ini dibangun di atas mesin Anaheim yang telah terbukti di penerbangan dengan skala yang lebih besar untuk memungkinkan iterasi dan produksi yang cepat .
• Filosofi desain Leap menargetkan ~90% lebih sedikit komponen dibandingkan kendaraan peluncur konvensional, mendukung manufaktur berbiaya rendah dan berirama tinggi . Kendaraan suborbital Leap, Bullfrog, yang menggunakan teknologi inti yang sama, menyelesaikan penerbangan perdananya pada Mei 2026 .

Pergeseran Industri yang Lebih Luas

Manufaktur aditif logam semakin matang dari tahap prototipe ke produksi perangkat keras propulsi yang kritis bagi penerbangan di berbagai perusahaan:

• Konsolidasi komponen: Saluran pendingin internal yang kompleks, injektor, dan seluruh ruang bakar dapat dicetak sebagai satu bagian monolitik, menghilangkan ratusan sambungan las atau patri tradisional .
• Kecepatan: Leap Space menyatakan bahwa ruang bakar cetakan tunggal memungkinkan siklus uji-coba-belajar yang cepat, dan perusahaan seperti LEAP 71 telah mendemonstrasikan desain mesin hingga uji tembak panas dalam waktu kurang dari tiga minggu .
• Berat dan efisiensi: Desain pendinginan regeneratif yang dimungkinkan oleh AM (misalnya, CuCrZr dengan saluran konformal) memungkinkan tekanan dan suhu ruang bakar yang lebih tinggi tanpa pendinginan film aktif, sehingga meningkatkan impuls spesifik.
• Skala produksi: Perusahaan merencanakan tingkat produksi 30+ mesin per tahun per jalur manufaktur, yang hanya layak dilakukan dengan penyederhanaan komponen berbasis AM .