Металевий 3D-друк ракетних двигунів: два прориви, які доводять, що адитивне виробництво стало реальністю для космічних двигунів

Висновки:
Команда наголосила на необхідності суворішого контролю процесу на всіх етапах — друку, механічної обробки, очищення, інспекції, складання та тестування — а також кращого розуміння чутливості системи охолодження та вимог до чистоти .

Попередній проєкт Eplus3D та UCL Rocket — двигун Excelsior для Race 2 Space

До двигуна на LOX/IPA команди Eplus3D та UCL Rocket розробили двигун "Excelsior" з регенеративним охолодженням на бікомпонентному паливі для британського конкурсу Race 2 Space 2025. Той двигун був надрукований з алюмінієвого сплаву AlSi10Mg на системі EP-M400S з чотирма лазерами (технологія лазерного плавлення в порошковому шарі, LPBF) . Раніше використовувалася архітектура на закисі азоту (N₂O), яку згодом замінили на LOX/IPA .

Leap Space — двигун Serrano для ракети-носія Bighorn

Компанія Leap Space з Колорадо представила двигун Serrano у серпні 2026 року як перший великий апаратний елемент своєї орбітальної ракети-носія Bighorn . Основні факти:

• Камера згоряння надрукована як одна деталь за допомогою великоформатного прямого лазерного спікання металу (DMLS) .
• Serrano є варіантом власної двигунної системи Leap під назвою Cayenne, яка працює на рідкому кисні та метані (LOX/CH₄) і має двомодовий цикл .
• Двигун базується на перевіреному в польотах двигуні Anaheim, але виконаний у більшому масштабі, що дозволяє швидко ітерувати та нарощувати виробництво .
• Філософія Leap спрямована на ~90% менше деталей порівняно зі звичайними ракетами-носіями, що забезпечує високий темп виробництва та низьку вартість . Суборбітальний апарат Leap під назвою Bullfrog, який використовує ту ж базову технологію, здійснив свій перший політ у травні 2026 року .

Ширша галузева тенденція

Металеве адитивне виробництво переходить від прототипування до серійного випуску критично важливих для польоту компонентів двигунів у багатьох компаніях:

• Об'єднання деталей: складні внутрішні канали охолодження, форсунки та цілі камери згоряння можна друкувати як єдині монолітні деталі, усуваючи сотні традиційних зварних або паяних з'єднань .
• Швидкість: Leap Space стверджує, що однодрукарна камера згоряння дозволяє швидкі цикли "тестуй і вчися", а компанії на кшталт LEAP 71 продемонстрували створення двигуна від проєкту до вогневих випробувань менш ніж за три тижні .
• Вага та ефективність: конструкції з регенеративним охолодженням, створені завдяки адитивному виробництву (наприклад, CuCrZr з конформними каналами), дозволяють досягати вищого тиску в камері та температури без активного плівкового охолодження, покращуючи питомий імпульс.
• Масштаб виробництва: компанії планують випуск 30 і більше двигунів на рік на одній виробничій лінії, що можливо лише завдяки спрощенню деталей через адитивне виробництво .