V rámci projektu GAMMA-H, který byl americkými ministerstvem obrany oznámen v říjnu loňského roku, vznikají nové technologie 3D tisku schopné vyrábět komponenty s přesností a odolností, která vyhoví nejnáročnějším podmínkám leteckého, kosmického i vojenského průmyslu.
Poskytovatel služeb aditivní výroby, firma Sintavia, získal od amerického ministerstva obrany (DoD — Department of Defense) kontrakt na vývoj 3D tištěných komponent pro hypersonické pohony. Dohoda umožní společnosti ověřit kvalitu a provozní procesy nutné k návrhu a aditivní výrobě kritických komponent potřebných k umožnění hypersonického letu. V platnost by měl vstoupit do roku 2025 a umožní ověřovat své nové procesy speciálně pro kritické hypersonické části pohonu. Společnost tvrdí, že její úsilí spadající do ministerstvem vyhlášeného projektu GAMMA-H (Growing Additive Manufacturing Maturity for Airbreathing Hypersonics) se bude vztahovat i na další výrobce napříč hypersonickou průmyslovou základnou. Podle Briana Neffa, zakladatele a generálního ředitele firmy Sintavia, představuje GAMMA-H „důležitý krok vpřed ve vývoji a formalizaci standardních aditivních výrobních procesů, které lze použít v celém průmyslu pro hypersonickou výrobu“. Projekt, který byl oznámen v říjnu 2023, je společným úsilím mezi Úřadem ministra obrany (OSD — Office of the Secretary of Defense), sekcí Programu výrobních technologií (ManTech — Manufacturing Technology Program) při DoD a divizí Crane Centra námořních povrchových válek (NSWC — Naval Surface Warfare Center Crane Division). S rozpočtem 106,7 milionu dolarů je GAMMA-H součástí pokračujícího úsilí ministerstva obrany o identifikaci nových výrobních procesů, které splňují geometrické a teplotní požadavky moderních hypersonických zbraňových systémů. Konkrétně se iniciativa snaží prostřednictvím aditivní výroby snížit počet dílů, které vyžadují kontrolu, přepravu a konstrukci ve specializovaných továrnách. Doufá také, že umožní zapojit se do obranné výroby i malým podnikům. „Řešení GAMMA-H přinesou významná zlepšení v tom, jak aplikujeme aditivní výrobu na hypersoniku. Toho lze dosáhnout pouze prostřednictvím partnerství velkých společností, malých podniků a akademické obce,“ vysvětlil Keith DeVries, zástupce ředitele OSD ManTech.
Prototyp hypersonického systému je už ve stadiu zrodu
Minulý měsíc přitom letecká společnost Aerojet Rocketdyne získala prostřednictvím výzvy GAMMA-H už i kontrakt ve výši 22 milionů dolarů na 3D tisk prototypu hypersonického pohonného systému. Dceřiná společnost amerického dodavatele leteckého a obranného průmyslu, firmy L3Harris Technologies, se zavázala dodat prototyp za 36 měsíců. Aerojet Rocketdyne přitom počítá se zefektivněním svých výrobních postupů právě konsolidací základních kroků výrobního procesu scramjet pomocí kovového 3D tisku. Ross Niebergall, prezident společnosti, věří, že tento přístup vytvoří méně roztříštěný dodavatelský řetězec, což zkrátí harmonogram a přinese efektivitu nákladů.
Aditivní výroba pro letecké aplikace
Role technologie kovového 3D tisku roste v sektoru leteckých pohonných systémů obecně a úspora nákladů, hmotnosti a času je přitom největším „hnacím motorem“ změn. Nedávno bylo oznámeno, že výrobce pryskyřičných 3D tiskáren B9Creations dostal za úkol urychlit výrobu ultrapřesných turbínových lopatek proudových motorů. Díky tomu se firma se sídlem v Jižní Dakotě stala globálním partnerem pro aditivní výrobu pro leteckého výrobce CPP (Consolidated Precision Products) a jeho dceřinou společnost Poly6 Technologies. B9Creation, která více než šest let spolupracovala přímo s Poly6, se zavázala rozšířit výrobu 3D tištěných součástí turbín pro komerční proudové motory nové generace. K dosažení tohoto cíle už dodala softwarové nástroje a přizpůsobená hardwarová řešení splňující požadavky na velikost a rozměrovou přesnost aplikací turbínových lopatek.
Výroba raketových motorů
To výrobce raketových motorů Ursa Major uzavřel smlouvu s americkým námořnictvem na návrh, výrobu a testování 3D tištěného raketového motoru na tuhé palivo (SRM) pro program Standard Missile (SM). Ursa Major využije svou technologii Lynx využívající aditivní výrobu k výrobě SRM, které budou optimalizovány pro vyrobitelnost a spolehlivost. Americké ministerstvo obrany doufá, že krok pomůže uspokojit rostoucí poptávku po SRM uprostřed potřeby doplnit vyčerpané zásoby a pokračovat ve svém závazku podporovat válečné úsilí Ukrajiny. S využitím Lynx se Ursa Major vypořádá s touto poptávkou rozšířením výroby základních komponentů SM raket na americké půdě. Dodejme, že 3D tisk je využíván také brněnskou společností OteSpace při vývoji vlastního raketového motoru a rakety Český vrabec, o kterém jsme již psali v Technickém týdeníku 2023/8 a podrobnější informace chystáme. /Michael Málek/
