Металлический 3D-принт ракетных двигателей: два прорыва, доказывающих, что аддитивное производство стало реальностью для космических двигателей

Выводы:
Инженеры подчеркнули, что необходимо ужесточить контроль на всех этапах — от печати и постобработки до очистки, контроля, сборки и испытаний — а также глубже изучить чувствительность системы охлаждения и требования к чистоте .

Предыстория: двигатель Excelsior для конкурса Race 2 Space

До испытаний LOX/IPA двигателя UCL Rocket и Eplus3D совместно разработали двигатель "Excelsior" — также с регенеративным охлаждением, но работавший на закиси азота (N₂O) и изопропиловом спирте. Он был напечатан из алюминиевого сплава AlSi10Mg на системе EP-M400S с четырьмя лазерами . Этот двигатель предназначался для британского конкурса Race 2 Space 2025 и развивал 5 кН тяги .

Leap Space: двигатель Serrano для ракеты Bighorn

Колорадский стартап Leap Space в августе 2026 года представил двигатель Serrano — первую крупную аппаратную часть своей орбитальной ракеты-носителя Bighorn .

Ключевые факты:

• Цельная печать: Камера сгорания напечатана как единая деталь методом крупноформатного прямого лазерного спекания металлов (DMLS) .
• Двигательная система: Serrano — это вариант собственной двухрежимной двигательной системы Cayenne, работающей на жидком кислороде и метане (LOX/CH₄) .
• Масштабирование: Двигатель создан на базе проверенного в полётах двигателя Anaheim, но значительно увеличен в размерах для обеспечения быстрой итерации и производства .
• Философия упрощения: Leap Space стремится сократить число деталей на ~90% по сравнению с традиционными ракетами. Это позволяет организовать высокотемпное и недорогое производство . Суборбитальный аппарат Bullfrog, использующий ту же технологию, совершил свой первый полёт в мае 2026 года .

Широкий отраслевой сдвиг

Металлическое аддитивное производство созрело: из стадии прототипирования оно переходит в серийный выпуск критически важных деталей двигателей. Это подтверждается практикой нескольких компаний:

• Консолидация деталей: Сложные внутренние каналы охлаждения, форсунки и целые камеры сгорания печатаются как единые монолитные части, заменяя сотни традиционных сварных или паяных соединений .
• Скорость: Leap Space отмечает, что однослойная печать камеры сгорания позволяет проводить быстрые циклы "испытание-доработка". А компания LEAP 71 продемонстрировала создание двигателя от технического задания до огневых испытаний менее чем за три недели .
• Вес и эффективность: Регенеративное охлаждение, реализованное с помощью аддитивных технологий (например, сплав CuCrZr с конформными каналами), позволяет работать при более высоких давлениях и температурах в камере без активного плёночного охлаждения, повышая удельный импульс.
• Масштаб производства: Компании планируют выпускать более 30 двигателей в год с одной производственной линии, что возможно только благодаря упрощению деталей, обеспеченному аддитивными технологиями .