De raketmotortechnologie van ABQ kan de ruimte toegankelijker maken

De raketmotortechnologie van ABQ kan de ruimte toegankelijker maken
X-Bow Systems “Rocket Factory in a Box”-faciliteit. Het in Albuquerque gevestigde bedrijf gebruikt zijn eigen additievenproductieproces om vastestofbrandstof te produceren in een gecomprimeerde tijdlijn, een proces dat plaatsvindt in op maat gemaakte verzendcontainers. (Met dank aan X-Bow-systemen)

Na bijna zes jaar onderzoek en ontwikkeling achter gesloten deuren, debuteerde het in Albuquerque gebaseerde X-Bow Systems dit jaar publiekelijk met baanbrekende raketmotortechnologie die de ruimtevaartindustrie zou kunnen opschudden.

X-Bow (uitgesproken als “kruisboog”), oorspronkelijk opgericht in 2016, barstte afgelopen april uit de stealth-modus en onthulde een nieuw ontwikkelde familie van suborbitale en orbitale lanceervoertuigen, samen met een nieuw, potentieel revolutionair, geautomatiseerd proces voor het maken van solide – staatsdrijfgas voor raketmotoren. Dat additieve fabricageproces kan de grootste technologische sprong voorwaarts zijn in raketmotoren op vaste brandstof in 50 jaar, wat mogelijk een radicale verlaging van de kosten voor het lanceren van voertuigen en een grotere vluchtfrequentie mogelijk maakt.

“Ons fabricageproces voor solide raketmotoren is een opkomende disrupter voor de lucht- en ruimtevaartindustrie”, vertelde X-Bow-oprichter en CEO Jason Hundley aan de Journal. “Het is een nieuwe, gepatenteerde ‘energetica’-technologie.”

X-Bow’s gepatenteerde procedure voor “additive manufacturing of solid stuwstoffen”, of AMSP, markeert de eerste keer dat een bedrijf met succes 3D-printen heeft toegepast op vastestofbrandstof voor raketmotoren. Andere fabrikanten gebruiken 3D-printen voor de motoren zelf, maar slechts een paar commerciële bedrijven maken momenteel raketmotorbrandstof in vaste toestand, en ze gebruiken een decennia oud, tijdrovend proces dat normaal gesproken zes tot acht weken duurt voordat het wordt geleverd aan klanten, zei Hundley.

De traditionele procedure voor het maken van brandstof begint met het langzaam mengen van chemicaliën, wat tot vijf dagen kan duren. Daarna wordt het mengsel in een gigantische stalen gietput gegoten, waar het 10-15 dagen blijft om de ingrediënten langzaam uit te harden.

Wanneer de vastestofbrandstof vervolgens klaar is om te worden verwijderd, wordt deze onderworpen aan een intensieve postinspectie. En pas daarna wordt het drijfgas uiteindelijk naar de laatste productiefase verscheept, waarbij de brandstof wordt geïntegreerd in het assemblageproces van de raketmotor zelf.

Daarentegen comprimeert de additieve fabricage van X-Bow de hele meng- en uithardingsprocedure in een proces van drie dagen, waarbij alle geautomatiseerde technologie is geïnstalleerd in compacte verzendcontainers die X-Bow een “Rocket Factory in a Box” noemt. Daarnaast heeft het bedrijf eigen raketmotoren ontwikkeld die zijn ontworpen om met de brandstof te worden geïntegreerd via een eenvoudige klikprocedure met patronen die het drijfgas inkapselen.

“Het is een op patronen gebaseerde benadering,” zei Hundley. “We zetten de energetica (stuwstof) onder in de raketmotor en schroeven het mondstuk aan de achterkant vast.”

Het algehele eindresultaat is een veel eenvoudiger, efficiënter proces dat de productievoetafdruk aanzienlijk verlaagt, de tijdlijn enorm versnelt en de kosten verlaagt voor het maken van zowel het vastestof-drijfgas als de volledig geassembleerde raketmotoren zelf.

“We kunnen ongeveer 700 pond graan (drijfgas) produceren in ongeveer vier uur, met een tot twee dagen voor uitharding voordat het uit het systeem wordt afgegeven,” zei Hundley. “Dat betekent dat we in een week tussen de 1.500 en 2.000 pond aan energie kunnen maken.”

X-Bow had niet overwogen om nieuwe technologie voor het maken van drijfgassen te creëren toen het zes jaar geleden oorspronkelijk werd gelanceerd. In plaats daarvan richtten Hundley en een groep ervaren collega’s uit de luchtvaartindustrie het bedrijf op om een ​​nieuwe familie van draagraketten te bouwen die X-Bow oorspronkelijk ontwikkelde in samenwerking met Sandia National Laboratories en het Air Force Research Laboratory op Kirtland Air Force Base.

Dat nieuwe voertuig, genaamd de “Bolt Rocket”, is ontworpen voor flexibele constructie om verschillende maten en mogelijkheden voor suborbitale en orbitale lanceringen te accommoderen, met overeenkomstige wijzigingen in de configuratie van de rocker-motor, afhankelijk van de missie, zei Hundley.

“We kunnen van junior formaat helemaal naar super high-end voertuigen gaan”, zei Hundley. “Het is een familie van voertuigen met een gemeenschappelijk front-end chassis en raketmotorbasis.”

X-Bow verwachtte oorspronkelijk commerciële leveranciers te gebruiken voor zijn raketmotor-drijfgas in vaste toestand. Maar het inkoopproces verliep zo traag en kostbaar dat het bedrijf besloot om zijn eigen technologie voor het maken van brandstof te creëren.

En dat, samen met zijn Bolt Rocket en gepatenteerde raketmotorontwerp, de commerciële mogelijkheden van X-Bow aanzienlijk heeft verbreed buiten zijn oorspronkelijke focus op lanceringsdiensten voor klanten van de overheid en de particuliere sector. Ruimtevaartvluchten voor klanten blijven centraal staan ​​in het zakelijke aanbod van X-Bow, maar de eigen solid-state raketmotoren kunnen worden aangepast voor ander gebruik, zoals raketten, inclusief opkomende hypersonische technologie.

“We doen ruimtelanceringen als een service, maar we kunnen ook het fabrieksontwerp afstemmen om raketmotoren voor andere toepassingen te leveren,” zei Hundley. “Elke tactische raket heeft bijvoorbeeld een solide raketmotor.”

Het zou ook een commerciële leverancier kunnen worden van drijfgas voor raketmotoren, en met klanten samenwerken om de specifieke brandstofmengsels aan te passen die nodig zijn voor andere ontwerpen van raketmotoren. En gezien het supersnelle drijfgasproductieproces – plus de verschillende missiespecifieke raket- en motorontwerpen – zou het bedrijf enkele van de snelste doorlooptijden van projecten in de lucht- en ruimtevaartindustrie kunnen bieden.

“We hebben bijna een ‘just-in-time’-mogelijkheid ontwikkeld voor suborbitale en orbitale systemen,” zei Hundley.

Dankzij de ontwikkelde baanbrekende technologie heeft het bedrijf al een formidabel klantenbestand in zowel de overheids- als de commerciële sector, ondanks dat het pas uit de stealth-modus is gekomen. Het verdiende ongeveer $ 7 miljoen aan inkomsten in 2021 en projecteert dit jaar tussen $ 15 miljoen en $ 20 miljoen.

Het sloot in april ook een private equity-ronde van $ 27 miljoen af ​​met institutionele en zakelijke durfkapitaalfondsen, waaronder Lockheed Martin Ventures.

Het bedrijf was oorspronkelijk gevestigd in Huntsville, Alabama, hoewel het sinds de lancering aanzienlijk aanwezig is in New Mexico.

In 2019 verplaatste X-Bow echter zijn hoofdkantoor en al zijn centrale activiteiten naar Albuquerque. Het huurt nu een faciliteit van 5.000 vierkante meter in Uptown, en het heeft een productie-onderzoeks- en ontwikkelingscomplex in Socorro opgezet in het Energetic Materials Research and Testing Center van het New Mexico Institute for Mining and Technology.

Er werken momenteel ongeveer 70 mensen, waarvan meer dan de helft in New Mexico, met een verwachte groei tot 100 dit jaar, afhankelijk van openbare en commerciële contracten waarover momenteel wordt onderhandeld.

En het onderhoudt nauwe banden met veel lokale bedrijven en openbare entiteiten hier. Het is bijvoorbeeld rechtstreeks gecontracteerd met twee ingenieursbureaus in New Mexico om producten en diensten te leveren.

“We hebben meerdere bedrijven in New Mexico betrokken bij onze operaties, en we zijn van plan ze betrokken te houden bij toekomstige missies,” zei Hundley.

Central New Mexico Community College heeft zelfs een gevestigd belang in X-Bow via CNM Ingenuity, dat alle commerciële inspanningen van CNM beheert. Het Ingenuity Venture Fund en het ABQid business accelerator investeringsfonds – dat ook wordt beheerd door CNM Ingenuity – hebben drie jaar geleden gezamenlijk bijgedragen aan een startronde van 2,4 miljoen dollar in X-Bow, zei TJ Cook, die beide fondsen beheert.

“X-Bow heeft echt een paradigmaverschuiving gecreëerd in de wereld van drijfgassen”, vertelde Cook aan de Journal. “Het bedrijf heeft platformtechnologie ontwikkeld voor niet alleen raketlanceringen, maar ook voor vele andere toepassingen. Het heeft nu veel zakelijke ingangen om uit te blinken in de markt.”

Nieuw raketmotorbedrijf voert eerste NM-lancering uit

X-Bow (uitgesproken als ‘kruisboog’) vloog met zijn ‘Bolt Rocket’ naar White Sands…

Leave a Comment