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Farsoon und Deep Blue Aerospace arbeiten an metalladditiver Fertigung von Großbrennkammern für Raketentriebwerke

Im Juli 2021 führte das kommerzielle Raketenstartunternehmen Deep Blue Aerospace mit seiner Trägerrakete „DBA-M“ den ersten wiederverwendbaren Starttest in China durch, der als „Grass Hopper Jump“ bekannt ist. Nach diesem ersten Erfolg führte Deep Blue Aerospace im Oktober 2021 den VTVL-Test (Vertical Take-off and Vertical Landing) durch, bei dem ein Sprung aus 100 Metern Höhe erfolgreich absolviert wurde.

Am 7. Mai 2022 gelang Deep Blue Aerospace ein zweiter VTVL-Teststart in 1000 Metern Höhe, wobei der Abstand zwischen Landepunkt und Ziel nur 0,5 m betrug. Ende Juni 2022 wurde der Zündungstest des Flüssigsauerstoff-Kerosin-Raketentriebwerks „Thunder-R1“ mit 20 Tonnen Schub abgeschlossen, das für hohe Leistung bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit für Kleinserienraketen entwickelt worden war.

Mit diesem rasanten Entwicklungstempo und dem Abschluss der Starttests in kurzer Zeit ist Deep Blue Aerospace nach dem US-amerikanischen Raumfahrtunternehmen SpaceX das zweite Unternehmen weltweit, das alle technischen Tests für wiederverwendbare Flüssigsauerstoff-Kerosin-Raketen im Tiefflug erfolgreich abgeschlossen hat.

Als einer der ersten kommerziellen Raketenhersteller in China, der den industriellen Metall-3D-Druck für die Konstruktion von Schlüsselkomponenten einsetzt, investierte Deep Blue Aerospace im Jahr 2022 in das großformatige Metallsystem FS621M von Farsoon, um innovative Fertigungslösungen für Raketentriebwerke zu erforschen.

„Bei Deep Blue stellen wir mehr als 80 % der Schlüsselkomponenten für Raketentriebwerke im Metall-3D-Druck her“, sagte Dr. Tian Cailan, Leiter der Additiven Fertigung bei Deep Blue Aerospace, „Farsoons FS621M bietet uns die Möglichkeit, schnell großformatige Triebwerksteile mit Leichtbauweise, struktureller Integration, verbesserter Leistung und Zuverlässigkeit herzustellen – und das mit einem Bruchteil der Kosten, des Arbeitsaufwands und der Vorlaufzeit im Vergleich zu herkömmlichen Technologien.“

Im Jahr 2022 verbesserte Deep Blue Aerospace seine Serienproduktion von einteiligen, großformatigen Brennkammern für Raketentriebwerke mit dem FS621M-System von Farsoon. Die additiv gefertigte Inconel-Brennkammer hat eine Höhe von 780 mm und einen Durchmesser von 550 mm (21,7 Zoll). Zu den größten Herausforderungen gehören die Größe des Bauteils, die Funktionsintegration und die Detailauflösung. Die fortschrittliche additive Fertigung ermöglicht viele neue Innovationen der Deep Blue-Ingenieure, darunter konsolidiertes Design, leichte Gitterstrukturen und selbsttragende Geometrien. Weitere Merkmale wie komplexe Geometrien mit vielen Hunderten von internen Kühlrippen und -kanälen sollen die Verbrennungseffizienz des Raketentriebwerks fördern. Die FS621M ermöglicht auch die wirtschaftliche Herstellung von übergroßen Teilen für die Luft- und Raumfahrt mit einem um 80 % beschleunigten Design-Validierungszyklus im Vergleich zum herkömmlichen Fertigungsverfahren.

„Als Schlüsselkomponente des Raketentriebwerks muss die Brennkammer die erforderliche Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit unter den extremen Betriebsbedingungen von Hitze und Druck erreichen“, sagt Dr. Tian. „Wir sind von der hohen Qualität, der schnellen Produktionsgeschwindigkeit und der Betriebsstabilität des FS621M-Systems von Farsoon voll überzeugt. Wir sind in der Lage, Produkte anzubieten, die deutlich leichter und wiederholbarer sind und gleichzeitig wesentlich bessere Eigenschaften bei der Funktionsprüfung aufweisen, was für die Erfüllung der anspruchsvollen Standards der Luft- und Raumfahrtindustrie unerlässlich ist.“

„Im nächsten Schritt wird Deep Blue Aerospace den VTVL-Starttest in großer Höhe fortsetzen und seine erste orbitale Startmission der wiederverwendbaren Trägerrakete in Originalgröße starten“, sagt Dr. Tian. „Wir haben volles Vertrauen in die Kombination unserer innovativen Designs mit der Expertise von Farsoon und werden die Grenzen der Metallpulverbettfusionstechnologie für die Produktion von Triebwerksteilen in großem Maßstab weiter ausdehnen.“

Mehr über Deep Blue Aerospace finden Sie hier.

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