Rychlejší zbrojní výroba: Tištěné raketové motory

Rychlejší zbrojní výroba: Tištěné raketové motory
Protitankový raketový komplet Javelin / US Army (Zvětšit)

Coloradský start-upový výrobce raketových motorů Ursa Major (latinsky Velká medvědice) představil velmi nadějný proces výroby pojmenovaný „Lynx“. Klíčem je aditivní výroba raketových motorů na tuhé pohonné látky SRM (solid rocket motor). Firma slibuje výrazné zrychlení produkce raketových zbraňových systémů, včetně střel Javelin nebo GMLRS (Guided Multiple Launch Rocket System).

Potřeba je matkou vynálezů. Bohužel v tomto případě potřeba vychází z velmi smutné reality. Západní sklady s municí se vyprázdnily – to ostatně přiznává článek o procesu Lynx na Breaking Defense: „[Americké] Ministerstvo obrany v důsledku války na Ukrajině zírá na velkou díru v zásobách raket.“

Spojené státy dodaly Ukrajině tisíce PTŘS Javelin a plánují prodej 600 kusů do Velké Británie. Avšak americká, v širším smyslu západní, vojensko-průmyslová základna nestíhá uspokojovat potřeby vlastních armád, natož ukrajinské nebo izraelské.

Podle lednové studie Centra pro strategická a mezinárodní studia CSIS (Center for Strategic and International Studies) obnova amerických zásob Javelinů při současném tempu výroby potrvá osm, při zrychlené výrobě „jen“ pět let (viz tabulka níže).

V případě produkce raketových zbraní je úzkým hrdlem mimo jiné pomalá výroba SRM. Podle Ursa Major je trh s SRM „sužovaný nefunkčním dodavatelským řetězcem a přebujelou průmyslovou základnou.“

SRM jsou klíčovou součástí drtivé většiny vojenských raketových systémů. Od protitankových řízených střel (Javelin, Spike, Hellfire…), přes střely země-vzduch (Patriot, IRIS-T SLM, NASAMS …), střely vzduch-vzduch (Sidewinder, AMRAAM …) až po nejrůznější střely země-země (ATACMS, GMLRS …).


Doba obnovy zásob munice podle jednotlivých typů; větší foto / CSIS

Důvodů relativního (vůči aktuálním potřebám) kolapsu západního vojenského průmyslu je mnoho. Můžeme začít americkým triumfalismem po drtivém vítězství v operaci Pouštní bouře, následnou naivitou v duchu „Konce dějin“ nebo pohrdáním protivníků. To vše „okořeněné“ proti-západním sabatem progresivistických (woke, zelení, radikální levice …) aktivistů, ideologů, neziskovek, politiků a médií.

Pak zde máme problém zbrojních monopolů – výhradních dodavatelů munice a zbraňových systémů. Jejich mottem může být: „Zákazník počká a zaplatí cokoliv“. Tyto monopoly jednoduše neměly a nemají sebemenší důvod vyrábět munici rychle a levně. Proč taky? Zcela očividně ne kvůli Ukrajině.

Autor tohoto článku, který před více než dekádou pracoval ve strojírenství, tento „přístup“ zažil. Obchodník zakázku pro armádu uvedl slovy: „To je pro armádu, můžeme nastřelit cenu, jakou chceme“.

Monopoly nebo duopoly je nutné rozbít. Tedy prakticky zopakovat úspěch SpaceX na poli raketových nosičů. Rozbití monopolu ULA (United Launch Alliance) přineslo řádové (!) snížení nákladů na vynesení jednoho kilogramu a řádové (!) zrychlení frekvence startů raket.

Existuje naděje něco podobného provést v západním vojensko-průmyslovém komplexu, tedy přesněji řečeno – v americkém vojensko-průmyslovém komplexu.

Donedávna dvěma hlavními dodavateli SRM v USA byly společnosti Northrop Grumman a Aerojet Rocketdyne (nyní součást L3Harris). Tento tržní duopol se stává minulostí.


Prototypy tištěných SRM. 3D tisk zvládá vytvářet složité monolitní struktury; větší foto / Ursa Major

Americká společnost Anduril nedávno oznámila akvizici firmy Adranos vyrábějící SRM. Cílem akvizice je pomocí „umělé inteligence a automatizace“ zvýšit výrobu SRM pro Javeliny i rakety středního doletu. V září Pentagon udělil 64 milionů dolarů startupu X-Bow Systems, aby „rozšířil výrobní kapacitu a snížil výrobní náklady raketových motorů na tuhé pohonné látky v hypersonických zbraních.“

K této skupině se nyní připojuje start-up Ursa Major známý především vývojem a výrobou raketových motorů pro kosmické nosiče. Firma již získala několik zakázek od laboratoří amerického letectva AFRL (Air Force Research Laboratory). Vyvíjí také motory pro hypersonické zbraně.

V případě SRM firma pracuje na výrobním procesu / přístupu Lynx stojícím na širokém využití technologie aditivní výroby (3D tisku).

„Tradiční dodavatelé SRM se spoléhají na obtížně přizpůsobitelné výrobní linky, jejichž rozjezd je nákladný a provoz je závislý na značném množství pracovních sil,“ uvedla společnost v tiskové zprávě.

Naopak 3D tisk „přirozeně“ dovoluje rychle přejít na výrobu různých SRM bez rozsáhlého přebudování výrobní linky nebo dodatečných nákladů. To dovolí obejít rigiditu a ne-flexibilitu tradičních výrobních systémů – v dnešní době je například prakticky nemožné postavit nový zbrojní závod (nemyslíme pouze „montovnu“) a rychle spustit výrobu munice nebo zbraní. Opět, stačí se podívat kolem sebe… a válka trvá více než 700 dní.


Demonstrační sestava raketového motoru a nádrže „ráže“ 127 mm. Nádrž je zpevněná kompozitním vláknem; větší foto / Ursa Major

Ursa Major nejprve zprovozní jednu 3D tiskárnu pro výrobu menších SRM a komponentů. Tiskárna ročně vyrobí až 1650 menších SRM. Současná tradiční výroba přitom ročně pokrývá 2100 SRM pro střely Javelin. Tiskárna také může vytisknout asi 50 sestav palivových nádrží s raketovými motory (rocket motor case) o průměru 63,5 mm za tři dny. Tradiční výrobní procesy zaberou asi měsíc.

„3D tisk umožňuje převést proces kombinující 30 dílů a deset kroků, na dva nebo tři díly a čtyři kroky,“ řekl Joe Laurienti, zakladatel a výkonný ředitel Ursa Major. Časem firma doufá, že širší využívání aditivní výroby změní proces výroby SRM a zvýší schopnost USA doplňovat vyčerpané zásoby Javelinů, Stingerů a GMRLS.

„Chtěli jsme mít možnost být velmi flexibilní. Jeden den může [Lynx] pracovat na Javelinu, druhý den na GMLRS a třetí den na AMRAAMu a vůbec to není problém,“ uvedl Laurienti.

Firma údajně zvládá vyrábět motory o průměru dva palce (50 mm) až 22,5 palce (572 mm). To dovoluje pokrýt výrobu raketových motorů pro střely Hydra ráže 70 mm, GMLRS ráže 227 mm i nejrůznější střely země-vzduch. Teoreticky to postačí i pro střely ATAMCS (Army Tactical Missile System). Ty mají sice průměr 610 mm, ale raketový motor má menší průměr.


Úspěšný test tištěného raketového motoru ráže 152 mm; větší foto / Ursa Major

Kromě využití 3D tisku společnost mění tradiční přístup k použití tuhých pohonných látek pro konkrétní typy raketových motorů. Tištěná konstrukce raketového motoru a nádrže (s menším počtem dílů a optimalizovaným tvarem) mimo jiné pojme více paliva při stejném průměru.

„Konstrukce motoru také umožní použití společných pohonných látek pro více aplikací. Tento přístup by mohl vyřešit problémy dodavatelského řetězce, které jsou často spojeny s vývojem pohonných hmot na míru pro každou jednotlivou aplikaci motoru. Umožní také větší spolupráci s dalšími průmyslovými partnery,“ vysvětluje firma v tiskové zprávě.

Avšak zpět na zem. Zcela jistě jde o velmi nadějnou výrobní technologii. Ale na masové nasazení si ještě pár let musíme počkat. Za prvé – firma Ursa Major zatím není nijak zapojena do výroby Javelinů, Stingerů nebo GMLRS.

Za druhé, to podstatné je testování – současná konstrukce Javelinů a GMLRS je lety ověřená technologie pracující s velkou spolehlivostí za různých podmínek. Armáda jen tak nepřejde na tištěné raketové motory – nejprve si musí být 100% jistá jejich naprostou spolehlivostí. V horku, mrazu, dešti, písku, blátě… vše odolné proti hrubému zacházení, pádům, otřesům, vibracím atd. To si vyžádá velmi důkladné testování.

Testování je jednoznačně nejsložitější, nejdelší a nejdražší etapou vývoje nového zbraňového systému nebo munice. A je také největší překážkou rychlého zavedení této technologie do výroby raketových zbraňových systémů.

Zdroj: Ursa Major, Breaking Defense, Defense News

Nahlásit chybu v článku


Související články

Americké protitankové střely Javelin pro Ukrajinu

Americké ministerstvo zahraničí 1. března schválilo potenciální prodej protitankových řízených střel ...

Protitankové raketové komplety Javelin ve východní Evropě

Americká agentura DSCA (Defense Security Cooperation Agency) schválila potenciální prodej 341 ...

První raketomety HIMARS v Polsku

Na vojenskou část varšavského mezinárodního letiště Frédérica Chopina včera dosedlo obří ukrajinské ...

GMARS: Germanizovaná verze amerického raketometu HIMARS

Řada evropských aliančních států kupuje raketomety. Toho chce využít americká Lockheed Martin a ...

Zvýraznit příspěvky za posledních:
  • Marlow
    12:22 23.11.2023

    Testovani je drahe a trva dlouho v miru kdyz jde o vyrobu velkych a drahych serii do skladu. Ukrajinci budou radi i za prototypy tam kde by jinak nemeli nic.

    Testovani je drahe a trva dlouho v miru kdyz jde o vyrobu velkych a drahych serii do skladu. Ukrajinci budou radi i za prototypy tam kde by jinak nemeli nic.

  • Poly
    23:45 22.11.2023

    Poté, co jsme se mohli dočíst o kosmických raketových motorech vyrobených 3D tiskem, bylo otázkou času, kdy projeví zájem i armáda. Je to levné rychlé a výrobní zařízení relativně ...Zobrazit celý příspěvek

    Poté, co jsme se mohli dočíst o kosmických raketových motorech vyrobených 3D tiskem, bylo otázkou času, kdy projeví zájem i armáda. Je to levné rychlé a výrobní zařízení relativně malé a nenápadné.Skrýt celý příspěvek

    • matu
      09:12 23.11.2023

      Nechci Vam brat iluze, ale 3D tisk rozhodne neni rychly a co se tyce tisku kovovych casti neni ani levny. Obecne se 3D tisk pouziva u kusovych nebo maloseriovych dilu, kde se ...Zobrazit celý příspěvek

      Nechci Vam brat iluze, ale 3D tisk rozhodne neni rychly a co se tyce tisku kovovych casti neni ani levny. Obecne se 3D tisk pouziva u kusovych nebo maloseriovych dilu, kde se nevyplati investice do jeste drazsich triskovych obrabecich stroju, ktere z principu jsou mene univerzalni nez 3D tiskarna. Dalsi pouziti je u velmi slozitych tvaru, ktere nejdou beznymi metodami triskoveho obrabeni vyrobit, pripadne u tezkoobrobitelnych materialu. I tak je prakticky vzdy tisteny dil dale triskove obrabeny, kvuli kvalite povrchu, rozmerovym tolerancim atd.Skrýt celý příspěvek

      • Diver007
        12:08 23.11.2023

        matu: ona i tiskárna co umí sintrovat titan nestojí úplně málo peněz a ta doba výroby je prostě prosblém, protože u tiskárny za desítky nebo stovky miliónů prostě jen tak neudělám ...Zobrazit celý příspěvek

        matu: ona i tiskárna co umí sintrovat titan nestojí úplně málo peněz a ta doba výroby je prostě prosblém, protože u tiskárny za desítky nebo stovky miliónů prostě jen tak neudělám farmu 50-100 tiskáren už z toho důvodu, že není dost tiskáren na trhu.......ten ekonomický přínos je tam teď asi spíše otázkou, ale jako všechny technologie to půjde dopředu a využití do budoucna tam 100% je.Skrýt celý příspěvek

        • Marlow
          12:24 23.11.2023

          Primo v clanku uvadi ze prototy na kterem pracuji temer pokryje rocni vyrobu motoru pro Javeliny… 1600 neni malo.

          Primo v clanku uvadi ze prototy na kterem pracuji temer pokryje rocni vyrobu motoru pro Javeliny… 1600 neni malo.

          • Diver007
            13:49 27.11.2023

            Marlow: to se ale vzájemně nevylučuje s tím, co jsem napsal. Ona ta tiskárna nestojí zrovna málo peněz a dokáže vyrobit jen nějaké množství, než se musí generálně opravit/ vyměnit ...Zobrazit celý příspěvek

            Marlow: to se ale vzájemně nevylučuje s tím, co jsem napsal. Ona ta tiskárna nestojí zrovna málo peněz a dokáže vyrobit jen nějaké množství, než se musí generálně opravit/ vyměnit některé klíčové komponenty (motory, laser). Ale hlavní průser v současné době je certifikace/normy. Metalurgie přece jen již nějakou dobu funguje a máme to zmáknutý, ale PBF + DED metody 3 tisku jsou v plenkách. Tisknu sice jen plasty a ne kovy, ale tady bude problém s pevností/možností namáhání materiálu dost podobný. Jednou se to možná vyrovná stávajícím procesům, ale jen tak to určitě nebude. A hlavně : Kapříci si sami rybník jen tak nevypustí, nejsou blbý.Skrýt celý příspěvek

  • Michaall
    21:11 22.11.2023

    Hm to vypadá velmi nadějně vyrábět rychle a za málo, tak to jsem zvědavý, jestli to dopadne, budu doufat že ano.

    Hm to vypadá velmi nadějně vyrábět rychle a za málo, tak to jsem zvědavý, jestli to dopadne, budu doufat že ano.

    • MariusPitomius
      01:06 23.11.2023

      Druhá strana této mince je v tom že vyrábět levně a rychle bude kde kdo. Patřičně sofistikované systémy s vysokou cenou, v pár kusech vlastněné armádami NATO, přidávají na klidu. ...Zobrazit celý příspěvek

      Druhá strana této mince je v tom že vyrábět levně a rychle bude kde kdo. Patřičně sofistikované systémy s vysokou cenou, v pár kusech vlastněné armádami NATO, přidávají na klidu. Né tak představa že si tuhle technologii osvojí Hamás, ISIS, nebo Čína.Skrýt celý příspěvek

      • liberal shark
        08:22 23.11.2023

        Hned při čtení článku mně napadlo, že se objeví otázka proliferace. Na druhou stranu Irán a Severní Korea už rozšířily technologie výroby raket všem teroristům celého světa.

        Hned při čtení článku mně napadlo, že se objeví otázka proliferace. Na druhou stranu Irán a Severní Korea už rozšířily technologie výroby raket všem teroristům celého světa.

      • Jan Grohmann
        09:23 23.11.2023

        Tuhle technologie Vámi zmiňování už mají nebo brzy budou mít. Jak jsem psal, že potřeba je matkou vynálezů. Když se dívám na všechny ty drony, masovou výrobu střel. Bez laserů se ...Zobrazit celý příspěvek

        Tuhle technologie Vámi zmiňování už mají nebo brzy budou mít.

        Jak jsem psal, že potřeba je matkou vynálezů. Když se dívám na všechny ty drony, masovou výrobu střel. Bez laserů se PVO neobejde. Dříve se také mluvilo o laserových zbraních, ale spíše to byla taková vysněná hračka generálů. Ale vypadá to, že nyní po takových zbraních existuje skutečná potřeba.Skrýt celý příspěvek

        • raven66
          15:26 23.11.2023

          A v nadvaznosti na to kazdy bude nahanat lahky, mobilny zdroj energie s vysokou kapacitou. Kym sa tento problem nevyriesi, akakolvek laserova zbran bude mat pri malom vykone ...Zobrazit celý příspěvek

          A v nadvaznosti na to kazdy bude nahanat lahky, mobilny zdroj energie s vysokou kapacitou. Kym sa tento problem nevyriesi, akakolvek laserova zbran bude mat pri malom vykone relativne obmedzene pole posobnosti. Preto sa zatial s ich nasadenim pocita primarne na lodiach, a niektorych typoch lietadiel, kde je priestor na dosahovanie dostatocneho vykonu pre napajanie laserovych zbrani z generovanej elektriny pomocou ich motorov. Pripadne staticke "centraly" s pripojenim na dostatocne nadimenzovanu dodavku elektriny. Cokolvek ine je zatial z hladiska nasadenia dost obmedzene vysokymi energetickymi narokmi tohoto typu zbrani.Skrýt celý příspěvek

          • Jan Grohmann
            16:19 23.11.2023

            Ono je hlavně problém s chlazením / odvodem tepla. Většina elektrické energie se při činnosti laseru mění v odpadní teplo.

            Ono je hlavně problém s chlazením / odvodem tepla. Většina elektrické energie se při činnosti laseru mění v odpadní teplo.

Načítám diskuzi...