Оборонный подрядчик Lockheed Martin использовал систему 3D-печати MakerBot для разработки и тестирования элементов лунохода с искусственным интеллектом, который может быть развернут во время миссии NASA на Луне.
Используя METOD X MakerBot, Центр передовых технологий (ATC) Lockheed Martin смог ускорить сроки исследования и разработки как корпусов систем ровера, так и креплений датчиков. Эти прототипы, напечатанные на 3D-принтере из АБС-пластика, созданы, чтобы противостоять всем условиям - от палящего зноя пустыни до ультрафиолетового излучения или воздействия влаги, что делает их идеальным инструментом для разработки вездехода, способного выдержать суровые условия космоса.
«Ровер, который у нас есть в ATC, - это испытательный стенд, который мы спроектировали и разработали собственными силами, - объясняет Аарон Кристиан, старший инженер-механик Lockheed Martin Space. «Этот доступный по цене модульный испытательный стенд позволяет нам быстро вносить изменения с помощью 3D-печати, чтобы изменить дизайн для других приложений, будь то военные, поисково-спасательные, ядерные приложения и просто потребности в экстремальной автономии».
«АВТОНОМНЫЕ АВТОМОБИЛИ - ОПТИМАЛЬНЫЙ СПОСОБ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЛУНЫ И ПРОДОЛЖЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ МАРСА И ЗА ЕГО ПРЕДЕЛАМИ».
В соответствии со своей заявленной миссией по изучению технологий «следующего поколения и поколения за следующим», Lockheed Martin имеет богатую историю заключения контрактов с фирмами, занимающихся 3D-печатью, для участия в её аэрокосмических проектах. Буквально в прошлом году компания начала работать с Relativity Space для разработки ракет, способных запускать на орбиту потенциально опасные криогенные системы управления в испытательных целях.
Чтобы удовлетворить свои потребности в космическом программном обеспечении, компания заключила контракт с Sigma Labs и ее технологией обеспечения качества в процессе печати PrintRite3D, но в других областях она также стремилась развивать свои собственные возможности, открыв завод по производству спутников за 350 миллионов долларов в комплекте с 3D-печатью и «виртуальными средами погружения».
Тем временем в калифорнийской лаборатории ATC используется технология MakerBot, включая машины, которые позволяют его команде создавать испытательные стенды для оценки деталей в реальных условиях, прежде чем они пойдут в производство.
Говорят, что, производя эти макеты собственными силами, компания может изменять свои проекты в десять раз быстрее и дешевле, чем если бы они были переданы на аутсорсинг, и в то же время позволяет ей лучше удовлетворять потребности своих клиентов.
«Наличие 3D-принтеров на объекте - огромное преимущество», - говорит Алисса Руис, руководитель лаборатории в ATC. «Без них нам пришлось бы отправлять детали на обработку, что может увеличить время выполнения заказа и увеличить затраты. 3D-принтеры в нашей лаборатории помогают эффективно создавать прототипы, производить детали и обеспечивать соблюдение графиков и бюджетов».
Недавно внедрив METHOD X, инженеры ATC начали использовать его нейлоновое углеродное волокно и возможности печати ABS для производства деталей для ровера, который они разрабатывают вместе с General Motors. Созданный в рамках миссии NASA «Артемида», лунный аппарат должен быть полностью автономным, что позволит ему исследовать большие участки поверхности Луны и проводить более амбициозные научные исследования.
Чтобы убедиться, что их прототип лунохода достаточно надежен, чтобы выдержать такие длительные миссии в одиночку, команда из ATC начала печатать модели на 3D-принтере и подвергать их воздействию лунных условий. Эти детали из АБС-пластика, производимые в сочетании с растворимыми опорами Stratasys SR-30, имеют достаточно гладкую поверхность с идеальными характеристиками для данной задачи.
Один из таких компонентов, который инженеры смогли оптимизировать и усовершенствовать, - это крепление для системы обнаружения LIDAR лунохода, которая имеет решающее значение для навигации. Благодаря созданию прототипа MakerBot команде удалось разработать модульное решение, которое может быть оснащено различными приспособлениями для камеры, антенны или дальномера, а также имеет встроенные каналы для предотвращения перегрева.
Корпус встроенной электроники лунного корабля также постоянно совершенствовался с использованием 3D-печати, так что теперь он может защитить свои хрупкие внутренние части от падений. В результате, даже несмотря на то, что команда утверждает, что луноход все еще находится на «ранней стадии разработки», они считают, что технология, лежащая в основе его исследований и разработок, может помочь снизить затраты и открыть возможности проектирования в дальнейших приложениях космического производства.
«[3D-печать] сокращает количество необходимых крепежных элементов и количество деталей, что дает огромную экономию средств», - добавляет Кристиан. «Это также открывает возможности для сборки на месте в космосе в будущем. Вы спроектировали, напечатали и испытали деталь на Земле. Теперь вы знаете, что в будущем вы сможете распечатать ту же самую деталь в космосе на 3D-принтере, потому что вы показали, что материал и деталь работают там».
Разработанный, чтобы заполнить пробел на рынке между настольными и промышленными системами, METHOD X все чаще доказывает свою способность производить детали для интенсивных приложений конечного использования. В январе прошлого года производственная фирма CALLUM развернула машину для 3D-печати прототипов, инструментов и небольших партий деталей для ограниченного выпуска Aston Martin.
Точно так же инженерная компания Prodrive использовала METHOD X для производства более 30 автомобильных запчастей для автомобиля Hunter T1 своей команды Bahrain Raid Xtreme на ралли Дакар 2021 года. Из-за пандемии команда была вынуждена упростить разработку T1, но, как говорят, они сочли использование 3D-печати идеальным как для быстрого создания прототипов деталей, так и для проведения технического обслуживания.
В другом месте компания Triton Space Technologies, специализирующаяся на силовых установках, также использовала METHOD X для космических испытаний, напечатав на 3D-принтере прототип функционального клапана для клиента, отправлявшегося на Луну в прошлом году. Таким образом, компания смогла сократить время выполнения заказа с нескольких дней до нескольких часов, при этом более гибко контролируя производственный процесс.