Fournisseur de services tout-en-un et fabricant de lanceurs de satellites, Skyrora a créé la plus grande imprimante hybride pour métaux de son genre en Europe. En permettant l’impression et l’usinage sur le même lit, la plateforme Skyprint 2, construite sur mesure, optimisera la vitesse et l’efficacité de la fabrication des pièces de fusée et réduira radicalement la complexité du processus, le coût et le temps d’impression d’environ 30 % par rapport aux autres imprimantes. Prévue pour le deuxième trimestre 2022, la Skyprint 2 est le deuxième système sur mesure pour la fabrication interne de Skyrora et devrait permettre de fabriquer des pièces jusqu’à 2,3 mètres de haut pour son petit lanceur phare, le Skyrora XL.
L’imprimante 3D Skyprint 2 de Skyrora. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Skyrora.
Aujourd’hui plus que jamais, les entreprises spatiales cherchent à prendre le contrôle total du processus de fabrication. La production en interne permet de limiter les frais généraux, de réduire considérablement le temps de fabrication et offre la souplesse nécessaire pour produire des pièces personnalisées si nécessaire. Parallèlement, avec l’émergence d’un nouvel environnement d’entreprises spatiales privées, le marché devient plus compétitif et exige des processus de fabrication rationalisés qui peuvent aider à construire des satellites, des fusées et des véhicules spatiaux en peu de temps.
Au cours de la dernière décennie, plusieurs startups ont vu le jour, se targuant de faire de la fabrication additive (MA) l’un des processus clés de la construction de vaisseaux spatiaux. Par exemple, Relativity Space, spécialiste de l’impression 3D, utilise plusieurs imprimantes 3D, toutes développées en interne, pour construire des fusées. De même, Rocket Lab est connu pour son moteur de fusée presque entièrement imprimé en 3D, le premier moteur de fusée alimenté par batterie au monde, tandis que Launcher s’appuie fortement sur la fabrication à faible coût par impression 3D pour créer ses fusées et ses véhicules de transfert.
Depuis sa création, Skyrora s’appuie sur les techniques d’AM pour répondre à la demande croissante de lancement de petits satellites de manière rentable. Basée dans la zone industrielle Edgefield d’Édimbourg, Skyrora a pour objectif de commencer à lancer des fusées suborbitales et de passer à l’orbite d’ici 2023, à temps pour un lancement inaugural en orbite terrestre basse (LEO). Pour y parvenir, l’entreprise doit continuer à utiliser les processus AM pour la fabrication des composants.
L’imprimante 3D Skyprint 2 de Skyrora. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Skyrora.
Faisant suite à Skyprint 1, la première machine additive de Skyrora pour l’impression simultanée de pièces multi-composites utilisant plusieurs matériaux, la Skyprint 2 sur mesure offrira un service de fabrication hybride, bimétallique et rentable pour répondre à la demande croissante de lancement de petits satellites. La vision de Skyrora est de répondre à cet appétit croissant en combinant une technologie éprouvée avec une innovation de pointe pour créer un accès économique et réactif à l’espace.
L’un des principaux avantages de Skyprint 2 est qu’elle peut fabriquer par des processus de soustraction ou d’addition, ce qui signifie qu’elle peut réparer des pièces et usiner des éléments qui n’étaient pas imprimés à l’origine. En outre, Skyprint 2 utilisera de l’Inconel, un superalliage connu pour sa résistance mécanique à haute température, qui constitue la majeure partie de la masse des moteurs de fusée de Skyrora et qui fait appel au dépôt d’énergie dirigée (DED), un procédé AM dans lequel une énergie thermique focalisée est utilisée pour fusionner les matériaux en les faisant fondre au fur et à mesure qu’ils sont déposés.
Grâce à son procédé DED “near net shape”, Skyprint 2 devrait minimiser l’utilisation de matériaux. En effet, tout matériau résiduel qui serait perdu en raison de l’éclatement est collecté et recyclé, ce qui permet une plus grande efficacité des matériaux et rend les pièces plus durables.
Commentant ce dernier ajout, le fondateur et PDG de Skyrora, Volodymyr Levykin, a déclaré : “Skyprint 2 renforce nos ambitions d’être non seulement la première entreprise à effectuer un lancement depuis le sol britannique, mais aussi de le faire de la manière la plus durable possible. En contrôlant davantage le processus de conception et de fabrication de nos pièces à l’aide de notre technologie d’impression 3D de pointe, nous franchissons une nouvelle étape cruciale vers l’offre d’un service spatial important à partir de notre propre sol. La création de cette solution rentable et rapide illustre l’innovation et le talent qui se trouvent au cœur de l’industrie spatiale britannique. En tant qu’actif, Skyprint 2 change véritablement la donne – il transformera les opérations de Skyrora et repoussera les limites de ce qui est possible en matière d’ingénierie spatiale en général.”
En fait, avec les méthodes standard de fabrication en vrac de pièces de moteur en alliage Inconel (des matériaux résistants à l’oxydation et à la corrosion, bien adaptés aux environnements extrêmes soumis à la pression et à la chaleur), il peut s’écouler une dizaine de semaines entre la conception et la production, sans parler des modifications de la qualité, déclare la société. Au lieu de cela, en s’appuyant sur Skyprint 2, Skyrora espère réduire de manière significative le temps nécessaire à la fabrication de composants clés de moteurs de fusée à seulement deux semaines, grâce aux capacités de formage direct du procédé.
L’équipe de Skyrora à côté de son prototype de véhicule fusée Skylark L. Image reproduite avec l’aimable autorisation de Skyrora.
À la suite de l’annonce faite par Skyrora en octobre 2021 d’un accord de lancement multiple avec le centre spatial de SaxaVord – siège du programme Vertical Launch Pathfinder de l’Agence spatiale britannique – qui permettra à l’entreprise d’effectuer 16 lancements par an d’ici 2030, la possibilité de concevoir et d’imprimer entièrement les pièces à l’aide de Skyprint 2 réduira considérablement le délai nécessaire à Skyrora pour fabriquer ses fusées à partir de 2022.
Précédemment connu sous le nom de Shetland Space Centre, le spatioport SaxaVord rebaptisé à Unst, l’une des îles du nord des îles Shetland, devrait devenir un nouveau site spatial performant et reconnu au niveau international. Skyrora vise 16 lancements par an à l’apogée du projet, qui durera dix ans, en 2030. Il y a quelques mois, M. Levykin a déclaré que cet accord de lancements multiples avec SaxaVord correspondait parfaitement à l’ambition de son entreprise d’être la première à effectuer des lancements depuis le sol britannique.
Jusqu’à présent, le fabricant écossais de fusées a testé avec succès son Skylark L, un prototype de fusée créé pour effectuer les dernières vérifications sur les sous-systèmes avant son utilisation sur le Skyrora XL, un lanceur orbital de 23 mètres de long capable de mettre des satellites en orbite. Le Skyrora XL comprend trois étages et, selon la société, le troisième étage a subi avec succès 100 séries de tests dans ses installations de Fife, en Écosse, ce qui indique qu’il est prêt pour un lancement test. Les premier et deuxième étages doivent encore subir des essais similaires, avec un premier vol d’essai prévu pour le dernier trimestre de 2022.
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