Bên trong nhà máy sản xuất tên lửa in 3D

15/10/2020 - 15:23

Công ty chế tạo tên lửa Relativity Space vào mùa hè này đã chuyển đến trụ sở mới ở Long Beach, California (Mỹ), và họ đã bắt đầu sản xuất các bộ phận cần thiết bằng máy in 3D cho lần phóng đầu tiên vào cuối năm sau.

A A

Máy in 3D thế hệ thứ ba của Relativity Space tại trụ sở mới. Ảnh: Relativity Space

Relativity hiện đang chế tạo phiên bản đầu tiên của tên lửa Terran 1. Nhưng không giống như các tên lửa khác, Relativity sử dụng nhiều máy in 3D để chế tạo tên lửa này. Tên lửa Terran 1 được thiết kế với khoảng 95% các bộ phận của nó được in 3D, cho phép cấu tạo của dòng tên lửa này ít phức tạp hơn, và nhanh hơn để chế tạo hoặc sửa đổi so với tên lửa truyền thống. Ngoài ra, Relativity cho biết quy trình đơn giản nói trên sẽ có khả năng biến vật liệu thô thành tên lửa sẵn sàng để phóng trong vòng chưa đầy 60 ngày.

Trong khi Relativity đã đạt được nhiều tiến bộ về thử nghiệm công nghệ in 3D, trụ sở rộng hơn 36.000 m2 của công ty sẽ đóng vai trò là nền tảng cho hoạt động kinh doanh sản xuất và phóng tên lửa của họ. Relativity hiện đang sở hữu máy in 3D thế hệ 3, có khả năng sản xuất một miếng kim loại cao tới 9,7m.

Phó Chủ tịch mảng phát triển nhà máy Zach Dunn của Relativity phát biểu với CNBC: “Đây sẽ là cơ sở cho những nỗ lực của chúng tôi trong thời gian tới, vì nó sẽ cho phép chúng tôi sản xuất tên lửa Terran 1 hoàn chỉnh. Đó là nhà máy của tương lai”.

Trụ sở mới đi kèm với việc Relativity gần đây tuyển dụng nhân viên thứ 200 gia nhập công ty. Việc mở rộng được thực hiện sau khi họ huy động được 140 triệu USD vốn đầu tư vào năm ngoái. Các nhà đầu tư của công ty bao gồm Social Capital, Playground Global, Y Combinator, Bond Capital, Tribe Capital, Jared Leto và Mark Cuban.

Quy trình sản xuất tại trụ sở mới

Chú thích ảnh

Sàn nhà xưởng trước khi Relativity bắt đầu chuyển đến. Ảnh: Relativity Space

Dunn là một trong những cái tên mà Relativity tuyển dụng gần đây, được đưa về công ty 4 tháng trước sau gần 13 năm làm việc tại SpaceX với chức danh gần nhất là phó chủ tịch cấp cao về phóng và sản xuất tên lửa. Phát biểu lần đầu tiên kể từ khi rời công ty tên lửa của Elon Musk, Dunn cho biết Relativity đã vượt quá mong đợi của ông.

“Relativity có các văn phòng kỹ thuật chỉ cách khu vực chế tạo có hai bước chân. Vì vậy, khả năng đi từ máy tính và các công cụ phân tích ra ngoài để xem các phần cứng đồng nghĩa với việc chúng tôi có một vòng lặp siêu chặt chẽ, điều này thật tuyệt vời”, ông Dunn nói.

Relativity đã giữ lại và nâng cấp các máy in thế hệ thứ nhất và thứ hai mà họ phát triển. Nhà máy mới giúp công ty có nhiều không gian hơn, với việc họ sẽ lắp các cánh tay robot cho các máy in thế hệ thứ ba vào tháng Bảy. Hiện tại, Relativity có tổng cộng ít nhất bảy máy in 3D, và theo CEO Tim Ellis, họ sẽ còn có nhiều máy in hơn thế nữa.

Máy in 3D thế hệ thứ ba

Bộ phận duy nhất của tên lửa Terran 1 sẽ không được in 3D là hệ thống điện của nó.

Ông Ellis cho biết: “Với hai thùng nguyên liệu thô, máy in 3D có thể biến nguyên liệu đó thành một tên lửa hoàn chỉnh”.

Chú thích ảnh

Bộ phận duy nhất của tên lửa Terran 1 sẽ không được in 3D là hệ thống điện. Ảnh: Relativity Space

Tên lửa Terran 1 sẽ cao khoảng 35m, do đó Relativity đang chế tạo tên lửa này theo từng phần và sau đó sử dụng “hệ thống dính liền ngang” chuyên dụng để ghép các mảnh lại với nhau. Hệ thống đó về cơ bản là một cánh tay robot sẽ ghép các phần hàn lại với nhau, mà Ellis lưu ý có khả năng làm việc trên 2 tên lửa cùng lúc.

Đầu năm nay, thông qua một loạt các bài kiểm tra áp suất, Relativity khẳng định rằng quá trình in tên lửa 3D của họ có thể chịu được lực tác động mạnh của một lần phóng tên lửa. CEO Ellis nhấn mạnh rằng quy trình mà Relativity sử dụng làm cho các khớp nối chắc chắn hơn các phần còn lại, vì máy in của họ làm cho các phần dính liền nhau dày hơn.

“Hợp kim nhôm tùy chỉnh của chúng tôi đã liên tục được tinh chế và điều chỉnh. Đó là một trong những lợi thế lớn của chúng tôi khi không bán hệ thống in 3D mà là người dùng cuối của nó.”, ông Ellis cho biết thêm.

Cách tiếp cận toàn tập của Relativity đối với in 3D đã làm dấy lên sự hoài nghi từ các nhà chế tạo tên lửa khác, khi mà những công ty này đều sử dụng công nghệ sản xuất bồi đắp (Additive Manufacturing) ở một mức độ hạn chế. Ellis chỉ ra dữ liệu từ DARPA, Cơ quan Dự án Nghiên cứu Tiên tiến Quốc phòng, cho thấy ngành hàng không vũ trụ “vẫn đang sử dụng cùng một bộ công cụ sản xuất cơ bản trong các phương pháp sản xuất và thiết kế, phát triển giống như 60 năm trước”.

Ellis luôn tìm cách để hiện thực hóa  tầm nhìn của mình kể từ khi đồng sáng lập Relativity cách đây 5 năm. Và ông Dunn, với một thập kỷ kinh nghiệm chế tạo các loại tên lửa được phóng thường xuyên nhất của Mỹ, đồng tình với ông chủ mới của mình.

“Sử dụng sản xuất bồi đắp cho các ứng dụng hàng không vũ trụ, cho các ứng dụng tên lửa, là khả thi. Nó hoàn toàn có thể hoạt động”, ông Dunn nói.

Tên lửa Terran 1 chỉ có 730 bộ phận riêng lẻ - ít hơn khoảng 100 lần so với tên lửa thông thường. Độ phức tạp giảm đi mang lại khả năng nhanh chóng thực hiện các sự điều chỉnh và nâng cấp khi Relativity bắt đầu phóng tên lửa này.

“Chúng tôi không chỉ có thể chế tạo tên lửa trong 60 ngày, mà 60 ngày sau, chúng còn có khả năng tạo ra một phiên bản tốt hơn. Và mỗi phiên bản chúng tôi tạo ra, chúng tôi sẽ tối ưu hóa khối lượng để làm cho nó nhẹ hơn, rẻ hơn và nhanh hơn”, ông Eliis cho biết.

Nhà phân tích hàng không vũ trụ của Jefferies, bà Sheila Kahyaoglu nhấn mạnh rằng tên lửa Terran 1 có giá cạnh tranh với chi phí là 12 triệu USD cho mỗi lần phóng.

Hướng tới lần phóng đầu tiên vào năm sau

Chú thích ảnh

Tên lửa Terran của Relativity Space phóng từ bệ phóng LC-16 tại Cape Canaveral, Florida, Mỹ. Ảnh: Relativity Space 

Relativity cũng đang phát triển loạt động cơ tên lửa của riêng mình, được gọi là Aeon 1. Công ty đang tiến hành các cuộc thử nghiệm động cơ “hàng ngày trên nhiều buồng thử nghiệm khác nhau”, ông Ellis nói.

Relativity thử nghiệm động cơ của họ tại Trung tâm Không gian Stennis của NASA ở Mississippi, nơi họ có hợp đồng thuê dài hạn cho nhiều buồng thử nghiệm. 

Nhiệm vụ tên lửa đầu tiên của công ty sẽ được phóng từ trung tâm Cape Canaveral ở Florida. Dunn cho biết công ty hiện có “bộ tiêu chí thử nghiệm cực kỳ chặt chẽ và chiến dịch thử nghiệm rõ ràng trước mắt” đẻ chuẩn bị cho lần phóng đầu tiên

Giống như SpaceX, Relativity có kế hoạch vận chuyển tên lửa của mình trên khắp đất nước, từ California đến thử nghiệm ở Stennis và sau đó phóng ở Florida.

Cuối cùng, tương tự như SpaceX, tầm nhìn dài hạn của công ty là “lên sao Hỏa”, CEO Ellis kết luận.

Theo DANH CHÂN (Báo Tin Tức)