Die Defense Innovation Unit (DIU) des US-Verteidigungsministeriums (DoD) arbeitet laut einer Mitteilung auf seiner Website daran, kostengünstige, suborbitale Antriebe zu entwickeln, die flexibel und schnell produziert werden können. Die Nachfrage nach solchen Lösungen wächst insbesondere im kommerziellen Weltraumbereich. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, hat die DIU das TACTILE-Programm (Tactical Launch Effort) ins Leben gerufen. Ziel dieses Programms ist die Nutzung kommerzieller Technologien, um das Verteidigungssystem bei suborbitalen und ballistischen Missionen zu unterstützen.
Ziel des TACTILE-Programms und Herausforderungen mit Raketentreibstoff
Eine wesentliche Herausforderung beim Ausbau suborbitaler Startkapazitäten liegt in der Abhängigkeit von flüssigen und kryogenen Raketentreibstoffen, die zwar eine hohe Energiedichte bieten, jedoch sehr kostenintensiv sind und aufwendige Infrastrukturen sowie Sicherheitsvorkehrungen erfordern. Das TACTILE-Programm setzt auf neue Lösungen, um diese Hindernisse zu überwinden und stattdessen kommerzielle Innovationen im Bereich von Festtreibstoffen für militärische Zwecke zu adaptieren.
Das TACTILE-Programm verfolgt mehrere Ziele:
- Die Entwicklung und Erprobung eines modularen Startsystems mit einem 3D-gedruckten Festtreibstoffantrieb in der ersten Raketenstufe.
- Die Evaluierung der Skalierbarkeit und Flexibilität der Technologie, insbesondere hinsichtlich der Nutzung für kostengünstige und flexible Fluganwendungen.
- Die Demonstration eines additiv hergestellten Festtreibstoffmotors in einem realen Flugumfeld.
Erfolgreicher Start der XB-32-Rakete und Potenzial der additiven Fertigung
Im Rahmen des TACTILE-Programms konnte das Hauptunternehmen X-Bow Systems am 12. September 2024 erfolgreich eine einstufige Rakete, die mit einem 3D-gedruckten Treibstoff betrieben wurde, in den Himmel befördern. Die XB-32-Rakete erreichte eine Flughöhe von rund 9.750 Metern (32.000 Fuß) und eine Geschwindigkeit von Mach 1,2. Diese Rakete verwendete einen AMSP (Advanced Manufactured Solid Propellant)-Motor, der im additiven Verfahren gefertigt wurde. Die Technologie zeigt das Potenzial der additiven Fertigung im Bereich der Raketenantriebe und der militärischen Luft- und Raumfahrtanwendungen.
Durch die Kooperation zwischen der DIU und dem Space and Missile Defense Command (SMDC) konnten die mit AMSP gedruckten Raketentriebwerke in realen Einsatzbedingungen erprobt werden. Diese Zusammenarbeit ermöglicht es, die Produktionskosten zu senken, die Treibstofflagerung sicherer zu gestalten und die betriebliche Effizienz insgesamt zu steigern. Die Initiative zeigt, dass die additive Fertigung einen wichtigen Beitrag zur modernen Verteidigungstechnologie leisten kann.
Generalmajor Steve Butow, Direktor des Raumfahrtportfolios der DIU, erklärt:
„Der erfolgreiche Test eines 3D-gedruckten Festtreibstoffes im Rahmen des TACTILE-Programms ist ein bedeutender Schritt zur Bereitstellung kostengünstiger und schnell einsetzbarer suborbitaler Lösungen, auch im Bereich der Hyperschalltechnologie. Dieser Erfolg verdeutlicht das Potenzial der additiven Fertigung zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung sowie die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen DIU und kommerziellen Partnern für die zukünftigen Einsatzerfolge.“
Mit der Weiterentwicklung des TACTILE-Programms beabsichtigt das DoD, kommerzielle Innovationen wie die additive Fertigung in der Raumfahrt und Luftfahrt weiter zu nutzen, um vielseitige und kostengünstige Lösungen für zukünftige Verteidigungsanforderungen zu entwickeln.
