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Launcher、3Dプリンター製液体燃料ロケットエンジン「E-2」の実証試験に成功

ロケットや宇宙輸送機を開発、製造するアメリカのLauncherは2022年4月25日、3Dプリンターで製作した液体燃料ロケットエンジン「E-2」の実証試験に成功したと発表した。実証試験は同年4月21日にNASAのステニス宇宙センターで実施され、初めて推進力、圧力、酸化剤/燃料混合比の実証に成功した。

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E-2は、クローズドサイクル高性能液体燃料エンジンで、銅合金を材料に3Dプリンターで作られている。2024年発射予定のローンチヴィークル「Launcher Light」に搭載され、1基で150kgのペイロードを積んだLauncher Lightを、地球低軌道まで打ち上げる能力を持つ。

実証試験では、10トン(2万2046lbf)の推進力、100バール(1450psi)の燃焼圧力、圧力100バールでの液体酸素(LOX)/ケロシンの最高性能2.62プロペラント混合比を達成した。

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E-2の燃焼室は独自の液体酸素冷却方式を採用し、銅クロムジルコニウム合金(CuCrZr)を含む銅合金の単一部品として3Dプリントしている。特殊な航空宇宙グレードの銅合金とは違い、工業向けに流通している材料のためコストが安く入手しやすいメリットがある。

造形には、ドイツのAMCMと提携し開発した1000×450×450mmの大型造形が可能なカスタム3プリンター「M4K」を使用。E-2の最先端同軸インジェクターは、Velo3D製3Dプリンター「Sapphire」で製作している。最新の3Dプリンティング技術の採用により ロケット1機当たりのペイロードの増加とコスト削減を図る。

燃焼室は、40秒の実証実験の後でも良好なコンディションを維持していたことから、耐久性の高さ証明した。次のステップとして、5月初旬に同じ燃焼室とインジェクターを使い再びテストを実施する予定で、燃焼効率を90%から98%に向上する目標の達成を目指す。

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