Если кто-то не верил, что 3D-печать – это серьёзно, то вот вам и повод. Европейское космическое агентство – организация с основательным подходом к делу, и недавно она провела тестирование очередного маневрового ракетного двигателя. Единственное, что отличает его от аналогов – метод производства. Двигатель был создан методом 3D-печати.
Характеристики нового двигателя сравнимы с аналогичными, изготовленными старыми добрыми способами. А вот себестоимость производства оказывается заметно ниже, к тому же 3D-печать позволяет расширить список применяемых сплавов.
В рамках тестирования двигатель прошёл более шестисот отдельных испытаний, а температура, которую он перенёс, достигала 1253 °C. Эксперты агентства считают, что по своим параметрам двигатель не уступает аналогам, которые производятся другими методами.
Основной задачей эксперимента по печати двигателя была в первую очередь экономия, — говорит Луро Помбагьян, один из инженеров ЕКА, участвовавший в разработке двигателя. Поначалу даже сами авторы идеи сомневались, что метод печати из металлического порошка позволит создать двигатель с должной надёжностью и характеристиками. Однако испытания подтвердили самые оптимистические ожидания.
Метод послойной 3D-печати несравненно экономичнее, чем привычное вытачивание деталей из кусков металла, за счёт практического отсутствия отходов. Эта экономия при промышленном производстве оказывается очень значительной. К примеру, только компания Airbus Defence & Space каждый год производит около двухсот двигателей. Платина, которая используется в двигателях, при своей стоимости в 40 евро за грамм – далеко не самый дорогой «космический» металл. К примеру, родий стоит в несколько раз дороже и считается самым драгоценным, оставляя далеко позади платину, что уж говорить о золоте!
Родиево-платиновый сплав, из которого изготавливаются сопло и камера сгорания двигателя, оказался более чем пригодным для печати. Лазерное спекание (применяемое, например, в ювелирном деле) обеспечило надёжную прочность конструкции. С 2014 года этот метод уже не защищён патентами, поэтому использовать его можно свободно, чем и воспользовались производители из самых разных отраслей.
Надо сказать, ЕКА – не пионер в деле печати двигателей. Первыми, как обычно, оказались энтузиасты-любители: известный блоггер Rocket Moonlighting опубликовал свои наработки ещё в 2012 году. Чуть позже американское агентство NASA попробовало печать деталей ракет по собственным технологиям, а в 2014 году напечатало и испытало форсуночную головку, пережившую нагрев до 3000 °C. Чуть позже, в 2015 году, два рабочих двигателя распечатали специалисты из Австралии.
Было бы странно, если бы мимо этой идеи прошёл один из главных новаторов наших дней – Илон Маск. Его компания SpaceX уже протестировала двигатели SuperDraco, весящие порядка 8 тонн, для которых также использовалась 3D-печать. Четыре пары таких двигателей используются в космическом корабле с гордым названием Dragon для маневрирования в случае аварии.