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Des fusées imprimées en 3D en préparation EOS et Agnikul Cosmos en Inde

L’industrie indienne de la technologie spatiale se prépare à augmenter la production d’engins spatiaux dans le cadre de sa course au lancement de petits satellites en orbite l’année prochaine. À l’instar de nombreuses entreprises et start-ups du secteur spatial privé mondial, les entrepreneurs spatiaux indiens se sont également tournés vers les technologies d’impression 3D pour réduire durablement les coûts de fabrication des engins spatiaux, augmenter les délais et révolutionner le développement de pièces personnalisées. L’une des entreprises émergentes utilisant la fabrication additive (FA) dans le cadre de sa stratégie de croissance est le fabricant de fusées Agnikul Cosmos. La startup a annoncé un nouveau partenariat avec le fournisseur mondial d’impression 3D EOS pour développer ses moteurs de fusée en interne.

Après la signature de l’accord fin août 2021, les entreprises ont déclaré qu’elles allaient travailler ensemble sur l’impression 3D de pièces pour ses fusées et leurs sous-systèmes, en concevant des solutions de fabrication innovantes pour accélérer la conception et le développement de lanceurs abordables qui réduisent considérablement le temps d’attente des clients pour le lancement. Dans le cadre de cet accord, Agnikul installera également une imprimante EOS M400-4 dans ses installations et s’appuiera sur les services de conseil technique Additive Minds d’EOS pour faire progresser l’impression 3D des moteurs de fusée jusqu’à la qualification spatiale, mieux connue sous le nom de niveau de préparation technologique (TRL) 9, c’est-à-dire une fois qu’une technologie a été « éprouvée en vol » lors d’une mission réussie.

Agnikul and EOS sign a deal to 3D print rocket engines.

Agnikul signe un contrat avec EOS à l’IIT Madras, en Inde. Image reproduite avec l’aimable autorisation d’Agnikul.

Basée au National Center for Combustion R&D de l’Indian Institute of Technology (IIT) Madras, Agnikul construit Agnibaan, un véhicule de lancement de classe orbitale qui devrait transporter des micro et nano-satellites – jusqu’à 100 kg de charge utile – vers l’orbite terrestre basse (LEO) à la demande en 2022. En février 2021, la jeune entreprise de technologie spatiale a testé le moteur de fusée Agnilet, entièrement imprimé en 3D. Produit en un seul composant en une seule fois, le moteur de propulsion liquide semi-cryogénique à étage supérieur est décrit par la startup comme le premier moteur de fusée imprimé en 3D d’une seule pièce à passer avec succès un test de tir.

Test firing Agnikul's 3D printed rocket engine.

Mise à feu réussie du moteur semi cryo Agnilet d’Agnikul, entièrement imprimé en 3D et constitué d’une seule pièce, jusqu’à ce qu’il atteigne des températures stables. Image reproduite avec l’aimable autorisation d’Agnikul.

Ce qui est également étonnant dans bon nombre de ces moteurs monoblocs construits par plusieurs entreprises spatiales, c’est qu’ils concurrencent les techniques de fabrication conventionnelles à forte intensité de main-d’œuvre qui demandent aux ingénieurs de souder ou de braser des milliers de composants pour former un seul moteur. Au lieu de cela, des entreprises comme Agnikul gagnent un temps considérable en se tournant vers l’impression 3D, qui les aide à fabriquer des centaines de canaux de refroidissement dans le moteur de la fusée ou à concevoir des géométries complexes d’injecteurs (qui nécessitent généralement des centaines de processus d’usinage pour être précis). Grâce à l’AM, Agnikul peut fabriquer des moteurs en une seule pièce en moins de 72 heures, prêts à être montés dans un véhicule spatial après un post-traitement standard.

Agnikul's single piece fully 3D printed rocket engine Agnilet and a fully 3D printed cryogenic pump.

Agnilet, le moteur de fusée monobloc entièrement imprimé en 3D d’Agnikul, et une pompe cryogénique entièrement imprimée en 3D. Image reproduite avec l’aimable autorisation d’Agnikul.

Grâce à l’accord conclu avec EOS, M. Agnikul a déclaré que le fait de posséder une imprimante en interne lui permettrait de maîtriser l’ensemble du processus de fabrication des moteurs de fusée, du début à la fin. Cela permettrait une réalisation rapide du produit en éliminant les autres dépendances de la fabrication du moteur. Outre les avantages évidents de la présence de la machine sur le site, Agnikul espère que la disponibilité de l’imprimante 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 permettra également de progresser rapidement dans la compréhension et le développement de la recherche sur les matériaux futuristes, considérés comme les pierres angulaires qui formeront le socle de la propriété intellectuelle développée au sein de l’entreprise.

Selon M. Agnikul, l’impression 3D d’un moteur de fusée entier en une seule fois permet d’automatiser le processus de fabrication du moteur, facilitant ainsi le lancement à la demande, qui devient de plus en plus l’objectif de nombreuses start-ups spatiales émergentes dans le monde. M. Agnikul a ajouté que l’impression 3D contribuera à faire évoluer le marché du lancement de petits satellites vers un « modèle commercial centré sur le client, au lieu de ce qu’il est aujourd’hui – un modèle centré sur le véhicule ». Pour l’instant, la fabrication de véhicules de lancement aussi personnalisables et flexibles que possible et de moteurs à la demande semble faire partie de l’ADN de l’entreprise et constituer un bon point de départ.

A 3D printed rocket engine.

Le moteur de fusée monobloc d’Agnikul, entièrement imprimé en 3D. Image reproduite avec l’aimable autorisation d’Agnikul.

Cependant, comme pour de nombreux fabricants d’engins spatiaux débutants, la route est encore longue pour devenir le prochain SpaceX, Blue Origin ou Virgin Orbit. Il ne sera pas facile de rivaliser avec ces géants de l’industrie spatiale privée, mais la diversité du paysage spatial rend cette industrie en expansion toujours plus intéressante. Travaillant à la réalisation de ses objectifs futurs, Agnikul a levé un total de 14,5 millions de dollars en quatre tours de table, le dernier en date étant un tour de table de série A en mai 2021.

Agnikul's made-in-India launch vehicle, the Agnibaan.

Le véhicule de lancement fabriqué en Inde par Agnikul, l’Agnibaan. Image reproduite avec l’aimable autorisation d’Agnikul.

Dans un billet de blog annonçant l’accord, M. Agnikul a déclaré que le partenariat avec EOS constituerait une excellente plateforme pour développer des moteurs de fusée fabriqués en Inde, dans le cadre d’une mission visant à rendre le pays « autonome » ou, en hindi, AatmaNirbharBharat. En 2020, cette expression a été utilisée et popularisée comme un concept général par le Premier ministre indien, Shri Narendra Modi, dans le but de rendre le pays « plus grand » et « plus important » dans l’économie mondiale.

Suite à plusieurs réformes l’année dernière, le pays a également ouvert son programme spatial, dans l’espoir d’encourager les startups à créer des technologies et des engins spatiaux pour le marché mondial en plein essor des petits satellites et des lanceurs. Évaluée à 7 milliards de dollars, l’économie spatiale indienne aspire à croître à un TCAC d’environ 48 % au cours des cinq prochaines années pour atteindre son objectif de 50 milliards de dollars. Des entreprises comme Agnikul espèrent profiter de cette opportunité massive et accélérer l’activité spatiale du pays. À mesure que le gouvernement continue d’ouvrir le secteur spatial aux entités privées, nous verrons davantage de startups tirer parti de l’impression 3D pour répondre à un besoin croissant de fusées, de satellites et d’opérations au sol comme le soutien aux missions.

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