Blue Origin utilise l’impression 3D pour son moteur de fusée BE-4

Dans un communiqué publié cette semaine, Blue Origin, entreprise spatiale américaine fondée par le PDG d’Amazon Jeff Bezos, a révélé utiliser l’impression 3D pour son moteur de fusée BE-4. Engagé dans une véritable course à l’espace avec son compatriote Elon Musk et sa société SpaceX, le milliardaire américain a déclaré que l’impression 3D avait joué un rôle clef dans la production de son moteur à combustion étagée.

Outre le gain de temps et la réduction des coûts de fabrication, le recours à l’impression 3D a permis de sortir des pièces complexes qui auraient été très difficiles à produire avec les techniques traditionnelles. Selon le communiqué, l’impression 3D a été employée pour les turbopompes, terme astronautique désignant les pompes à carburant, pièces maîtresses dans les performances d’un moteur fusée.

« Les buses et les rotors de la turbine sont également imprimés en 3D »

« La conception de notre turbopompe Ox Boost Pump (OBP) s’appuie sur la fabrication d’additive pour fabriquer de nombreux composants clefs« , explique Jeff Bezos. « Le boîtier est une seule et même pièce imprimée en aluminium, de même pour tous les étages de la turbine hydraulique imprimées à partir de Monel, un alliage de nickel. Cette approche de fabrication permet l’intégration de passages d’écoulement internes complexes dans le boîtier qui seraient beaucoup plus difficiles à réaliser en utilisant des procédés classiques. Les buses et les rotors de la turbine sont également imprimés en 3D, ils nécessitent un usinage minimal pour obtenir les ajustements requis. »

« Nous venons de terminer l’assemblage de l’unité que nous allons installer pour le premier test de l’BE-4 »

Conforté par les premiers essais menés avec succès sur l’OBP l’année dernière, Jeff Bezos se dit confiant quant aux tests menés actuellement sur sa version imprimée en 3D. « L’OBP a d’abord été testée l’année dernière où nous avons validé son interaction avec une pompe principale », a écrit l’entrepreneur. « La deuxième itération de l’OBP pour le BE-4 est maintenant en test. Nous venons de terminer l’assemblage de l’unité que nous allons installer pour le premier test de l’BE-4 complet »

Moteur-fusée américain à ergols liquides et combustion étagée, le BE-4 se destine au lanceur Vulcan de United Launch Alliance (ULA). Cette fusée réutilisable à deux étages vise non seulement à contrer Space X sur le marché du lancement des satellites, mais surtout à s’affranchir de la dépendance aux technologies russes. ULA annonce le lancement de sa fusée Vulcan pour 2019.

En parallèle, Blue Origin développe ses propres lanceurs réutilisables : New Shepard visant le tourisme spatial et New Glen spécialisée dans la mise en orbite des satellites. Faisant l’objet de tous les superlatifs, cette fusée de 95 mètres et 1700 tonnes dans sa version à trois étages (soit la 2ème fusée la plus imposante derrière la mythique Saturn V ), sera propulsée par sept moteurs BE-4. Le premier vol de la fusée est annoncé pour 2020.

« La fabrication 3D a connu une maturation significative au cours des dernières années »

A l’image du potentiel et développement grandissant de la fabrication additive dans l’aérospatial, Space X, concurrent direct de Blue Origin, utilise également l’impression 3D en fabrication directe (procédé DMLS) pour la chambre de combustion de son moteur fusée SuperDraco. Egalement en course pour équiper Vulcan, l’américain Aerojet Rocketdyne recourt à ce même procédé pour la fabrication de pièces finales (notamment des injecteurs) pour son monteur AR1.

« La fabrication 3D a connu une maturation significative au cours des dernières années« , a déclaré Nick Mule, responsable du développement des procédés et des outils pour la fabrication d’additive chez Aerojet Rocketdyne. «Il est passionnant d’être impliqué dans une technologie qui se développe dans un environnement aussi rapide. Ce n’est pas très souvent qu’une technologie arrive sur le marché qui peut faire une telle réduction des coûts associés à la production de matériel pour les moteurs à grande échelle de fusée.«