美国太空部队将会选择哪家公司的3D打印火箭进行发射?
在该计划的框架内,这三家航天公司——所有这些公司都在使用 3D 打印技术制造火箭的部件或整艘船——将竞争获得超过 400 磅的有效载荷的发射服务,并且必须准备好发射到12 至 24 个月内的任何轨道。 OSP-4 是一项 9.86 亿美元的发射服务采购,用于九年内大约 20 次任务。据 USSF 称,这些新兴私营公司的加入将保护、刺激和加强小型发射工业基础,并使 USSF 拥有“多元化的供应商池”以支持国家国防。USSF 小型发射和目标部门主管贾斯汀·贝尔茨中校表示,该计划采用“低门槛进入成熟的发射供应商和那些大约一年后具备发射能力的新兴公司”。
新的美国太空军标志。图片由 USSF 提供。
2019 年 10 月,美国太空军 的火箭系统发射计划 (RSLP) 办公室是位于新墨西哥州科特兰空军基地的太空与导弹系统中心 (SMC) 发射企业的一部分,最初将 OSP-4 合同授予了九个主要商业机构。太空业务。这些初创公司包括航天器发射服务制造商 SpaceX、Rocket Lab、联合发射联盟、维珍轨道子公司 VOX Space 和 X-Bow Launch Systems。以及自主运输制造商 Aevum、Firefly Aerospace 的国家安全和民用航天子公司 Firefly Black,以及 Northrop Grumman 的飞行和火箭推进系统专业开发商 Northrop Grumman Innovation Systems。
USSF 通过重新开始比赛并使用与最初征集时建立的相同的奖励基础,在任何时候都可以使用入口匝道系统来增加额外的运载火箭供应商。这个入口将为有资格竞争未来 USSF OSP-4 任务订单奖的团体增加额外的新兴发射供应商。 Beltz 表示,他们利用这份 IDIQ 合同继续向发射企业“引入速度、敏捷性和灵活性”,同时培养“弹性且负担得起的发射市场”。
Relativity Space 的第一阶段是完全 3D 打印的火箭的一部分。图片由Relativity Space提供。
新的启动导致总共 11 个供应商将在未来 9 年内竞争 20 个任务。与获选该奖项的前 9 家航天公司中的许多公司一样,这三家新创公司对于推动 3D 打印技术在航天行业的采用至关重要。该领域最著名的公司之一是位于加利福尼亚的 Relativity Space。凭借其被认为是世界上最大的大型金属 3D 打印机,该公司几乎在内部制造了整个火箭。定制的 Stargate 3D 打印机使用人工智能 (AI) 来驱动这种大规模定向能量沉积 (DED) 系统的控制,该系统能够在大约三周内打印出 20 英尺高的结构。
Stargate 使用配备激光的 Kuka 机械臂制造零件,并将铝金属线送入其中一个机械臂的激光焦点,而另外两个机械臂则进行后处理和检查。结果是完全优化了零件生产,减少了火箭零件数量、构建时间和迭代时间,同时由于简化的供应链和内部生产能力提高了质量并降低了制造成本。
Relativity Space 的 Stargate DED 3D 打印机。图片由相对论空间提供。
迄今为止,Relativity 已为其完全 3D 打印的 Terran 1 火箭获得了八家客户的多项发射合同,该火箭将于 2021 年底发射。完全可重复使用、完全 3D 打印的人族 R 火箭——预计将于 2024 年开始起飞——;完成其 6.5 亿美元的 E 轮融资;前所未有的创造就业机会的一年;以及对人族 1 号的相关商业需求,该公司将其描述为“发射前历史上预售最多的火箭”。
另一位获奖者是位于加利福尼亚州阿拉米达的火箭发射初创公司 Astra Space。它的资产负债表上有超过 4.52 亿美元的现金,并成功将其前两架测试飞行器发射到轨道上。尽管如此,该公司在发射最终版本的火箭 3 火箭时遇到了一些麻烦,因为它无法成功到达太空。希望这个问题很快得到解决,USSF 将使用 Astra Space 火箭发送卫星。
Astra Space 被美国太空军选为发射运载火箭制造商之一。图片由 Astra Space 提供。
Astra 成立的愿景是使火箭频繁、常规和自动化地发射到 LEO,希望制造专为大规模生产和性能可靠而设计的小型火箭。因此,尽管联合创始人 Chris Kemp 和 Adam London 表示他们不依赖“昂贵的 3D 打印或劳动密集型复合材料”来制造火箭,但他们还是使用 AM 来完成泵和火箭发动机室的叶轮。
我们名单上的最后一位获奖者是 ABL Space Systems。 ABL 由前 SpaceX 员工创立,决心证明到达太空可以是简单、高效和常规的。这家总部位于洛杉矶的火箭初创公司在内部设计和制造了其火箭发动机,使用 3D 打印为其 E2 发动机制造零件,这些零件将为 RS1 运载火箭的第一阶段和第二阶段提供动力,包括推力室。 AM 的这种有针对性的使用允许将复杂的内部流体通道并入发动机。
ABL Space Systems 测试其火箭发动机之一。图片由 ABL 空间系统提供
作为其正在进行的获取和开发军用航天系统计划的一部分,USSF 继续在私人航天领域挑选一些最具创新性的航天发射供应商,将它们交付给 LEO。进入匝道的所有三家新公司都在使用先进的 3D 打印技术开发新系统,预计将继续测试他们的航天器,以将 USSF 卫星送入轨道并扩大该国国家安全的空间能力。
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