Rumfart
3D‑printet raketbrændstof gør fast brændstof konkurrencedygtigt igen
Når det gælder fremdrift af raketter og missiler, kan to forskellige kategorier af brændstof anvendes: Flydende eller faste brændstoffer.
Faste brændstoffer er mere holdbare og lettere at håndtere, men lider under relativt dårlig fleksibilitet, hvilket gør retning og variation i skyvekraft vanskelig.
Imens er flydende brændstoffer mere alsidige, men dyrere, sværere at håndtere og mere tilbøjelige til katastrofale eksplosioner, eller som SpaceX kaldte det, “hurtig uplanlagt demontering”.
Alligevel betyder den lavere ydeevne, at faste brændstoffer fortrinsvis er blevet brugt i missiler og andet militært udstyr, som kræver kemikalier, der er sikre og stabile i årtier i opbevaring. Og teknologien, der bruges til at producere brændstoffet til disse raketter, har ændret sig meget lidt i de sidste 60 år.
Dette er ikke længere sandt, da 3D‑printvirksomheden Chromatic 3D Materials har opfundet en ny type 3D‑printet fast brændstof, som radikalt kan ændre, hvad denne fremdriftstype kan opnå, uden at gå på kompromis med nogen af dens fordele.
Fast vs Flydende Brændstof
Alle raketbrændstoffer bruger en blanding af en reaktiv, energirig kemisk forbindelse og en oxidator, som gør det muligt at frigive energien på en kontrolleret måde.
Flydende brændstoffer opbevarer brændstof og oxidator separat som væsker, som pumpes ind i en forbrændingskammer. Dette gør det muligt for raketten at styre væskernes flow, så den kan regulere, stoppe eller genstarte motoren.
De fleste flydende brændstoffer er kryogene væsker som flydende ilt og brint, eller flydende metan, hydrazin osv.
I modsætning hertil kombinerer fast brændstof brændstof og oxidator i en enkelt, forblandet fast blanding. Når den er antændt, forbruges brændstoffet gradvist med den hastighed, der svarer til designet, uden mulighed for at regulere det, og det kan hverken stoppes eller genstartes.
Kilde: Drishtiias
Dette gør fast brændstofteknologier i sig selv mindre praktiske for mange anvendelser, der kræver mere subtil fremdrift.
Men de har også nogle få nøglefordele, som har holdt dem i brug indtil i dag:
- Den faste blanding er ekstremt stabil så længe den ikke er antændt, og den kan forblive funktionel i årtier under simple opbevaringsforhold.
- Den mekaniske kompleksitet er meget lav, uden rørføring, ventiler eller pumper, hvilket gør den i sig selv mere pålidelig og mindre tilbøjelig til at fejle på uventede måder.
- Designet er enklere, hvilket fører til lavere omkostninger, især for ikke‑genanvendelige konstruktioner.
Disse forskelle har ført til en opdeling mellem de to brændstofteknologier.
Faste brændstoffer anvendes stadig i missiler, ICBM’er og engangsraketboostere, som kræver lidt kontrol, hvilket reducerer omkostninger og forbedrer sikkerheden.
Flydende brændstoffer bruges i rumraketter og andre rummissioner, såvel som i nogle militære anvendelser, som for eksempel russiske ICBM-designs.
Genopfindelse af faste brændstoffer
Begrænsninger ved klassiske faste brændstoffer
Ved konstruktion af en raket med fast brændstof blandes brændstof og oxidator til en tyk slurry, som hældes direkte i rakettens forudfabrikerede skal. Den bages derefter med varme i dage til uger for at hærde den til en hård, gummilignende blok.
En stor metalstang, kaldet en mandrel, placeres typisk i midten af formen før støbning og fjernes derefter efter størkning, hvilket efterlader en hul kanal til forbrændingskammeret. Dette hul fyldes senere med antændningsladningen og udgør forbrændingskammeret.
Kilde: L3Harris
Denne metode har i mere end 60 år været afprøvet og testet, men medfører alvorlige ulemper.
Det første problem er, at blandingsmetoden stadig nogle gange skaber en lille luftboble eller revne nær skallen. Det kan forårsage en eksplosion, når brændstoffet antændes, potentielt under flyvning.
Et andet problem er, at fjernelse af mandrel kan forårsage revner. Dette begrænser også den form, der kan støbes, og reducerer mulighederne for forskellige hastigheder og skyvekraft.
3D‑printning af faste brændstoffer
Chromatics 3D Materials er en virksomhed, hvis teknologi fokuserer på reaktiv ekstrudering additiv fremstilling, eller 3D‑printning af materiale, der bruger kemiske reaktioner til at størkne, når det forlader printerens dyse. Bemærkelsesværdigt startede de med polyurethaner og andre elastomerer som gummi.
Kilde: Chromatics 3D Materials
Denne proces bruger derfor ingen smeltning, laser eller efterbehandling, i modsætning til næsten alle andre 3D‑printteknologier. Printeren pumper en kemisk blanding, som reagerer og størkner næsten øjeblikkeligt, mens den påføres.
Den 28. aprilth, 2026 annoncerede virksomheden at den havde testet sine 3D‑printere for et nyt materiale: fast brændstof.
Dette følger meddelelse fra året før, hvor virksomheden opnåede ITAR‑certificering (International Traffic Arms Regulation), hvilket viser, at dette er en del af en langsigtet plan for virksomheden.
“At opnå ITAR‑certificering markerer et afgørende øjeblik i vores virksomheds vækst. Denne registrering forbedrer ikke kun vores evne til at betjene forsvars- og rumfartsklienter, men demonstrerer også vores dedikation til at opretholde de højeste standarder for sikkerhed og kvalitet i additiv fremstilling.”
Virksomheden opfandt ikke fast brændstof på ny, men justerede dets kemi for at gøre det 3D‑print‑kompatibelt. Dette ændrer radikalt, hvad faste brændstoffer kan opnå, uden de begrænsninger, som den lange, energiintensive hærdningsproces og formen på den centrale mandrel pålægger.
“I en fast raket bestemmer formen på den hule kerne i midten af brændstoffet, hvordan det brænder, og hvor meget skyvekraft det skaber. 3D‑printning muliggør “umulige” interne former, som ikke kan laves med en form, hvilket potentielt kan føre til raketter, der flyver længere eller mere effektivt.”
Potentiale for 3D‑printet fast brændstof
Stjernespækkende indledende resultater
Under april‑testene i 2026 på Integrated Solutions for Systems (IS4S) testområde i Opekia, Alabama, demonstrerede brændstoffet fremragende forbrændings‑ og fremdriftspotentiale. Vigtigst var, at det kunne modstå over 1800 psi forbrændingstryk uden strukturel svigt.
Baseret på de nuværende resultater har Chromatics materiale kapaciteten til at drive omkring 90 % af USA’s raketarsenal med tilsvarende hastighed og rækkevidde, samtidig med at det skaber muligheder for yderligere at forbedre begge.
“Brændstoffet opnår energilastningsniveauer, der kan sammenlignes med top‑præsterende konventionelle brændstoffer, samtidig med at det leverer den strukturelle integritet, der kræves for at modstå et høj‑tryk forbrændingsmiljø.”
Nye designmuligheder
Den direkte integration af brændstoffer i strukturelle komponenter gør det muligt for virksomheden at reducere unødvendig masse, skabe mere effektive interne geometrier og præcist tilpasse skyveadfærden.
Dette gør denne fremstillingsmetode i sig selv overlegen i forhold til den traditionelle metode.
Det undersøges også af andre store magter, især ved State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering i Kina, som også har offentliggjort en artikel med titlen “Additiv fremstilling af faste brændstoffer: Udforskning af grænsen for faste fremdriftssystemer“.
En anden mulighed er, at 3D‑printning af fast brændstof kan muliggøre blanding af forskellige typer brændstof i den samme raket. Så selvom det stadig ikke er så fleksibelt som pumpning af en variabel mængde flydende brændstof, kan det gøre det muligt at variere hastighed og skyvekraft på forskellige faser af flyvningen.
Resultatet af disse muligheder kan være lettere fremdriftssystemer med højere ydeevne, længere rækkevidde og større operationel fleksibilitet for fremtidige missioner.
Anvendelser af 3D‑printet fast brændstof
Indtil videre ser Chromatics 3D Materials tydeligt efter en forsvars kontrakt for at bygge missiler, der drives af brændstof printet af virksomheden. Da USA’s arsenal udtømmes af krigene i Ukraine og Iran, kan dette være et svar på pressede forsyningskæder, der begrænser produktionshastigheden af disse missiler.
Metoden er kompatibel med eksisterende systemer og kemikalier, så de indledende kontrakter vil sandsynligvis være med kendte design. Men på længere sigt vil innovative designvalg, der flyver længere, rammer hårdere og kan produceres hurtigere, være den primære bidrag fra denne teknologi.
Da det amerikanske forsvarsbudget forventes at vokse hurtigt til $1,5 t, er dette potentielt meget lukrativt for virksomheden.
En anden mulighed kunne være at integrere sådant brændstof i rumsystemer, som for eksempel nød‑evakueringspods i rumstationer eller fremtidige månebasisser, da materialets holdbarhed gør det til et overlegen valg i forhold til de ustabile flydende brændstoffer, der foretrækkes i dag.
Investering i raketter med fast brændstof
L3Harris Technologies Inc
(LHX )
For nylig har størstedelen af de finansielle markeders opmærksomhed omkring raketter været fokuseret på genanvendelige raketter, især Rocket Labs (RKLB ) (følg linket for vores investeringsrapport) og den kommende børsnotering af SpaceX.
Men nye teknologier som 3D‑printet fast brændstof kan gøre disse design mere værdifulde og mere udbredte i fremtiden.
Siden juli 2023‑opsølgningen af missilreaktorudvikleren Aerojet Rocketdyne for $4,7 mia., har L3 Harris tilføjet en fjerde afdeling til virksomheden med fokus på missilproduktion.
Udover dette er L3 Harris en leder inden for militær kommunikation, der integrerer “missionssystemer” for militær kommando samt satellit- og rumsensorer.
Kilde: L3Harris
Dette placerer virksomheden i en perfekt position til at drage fordel af en stigning i efterspørgslen efter missiler, der bruger fast brændstof.
For at imødekomme den nylige hastige stigning i efterspørgslen har L3Harris annonceret et banebrydende foreslået partnerskab med Department of War (DoW). DoW vil investere $1 mia i L3Harris’ Missile Solutions‑forretning gennem konvertibel præferenceaktie.
Derefter vil L3Harris børsnotere sin Missile Solutions‑forretning i anden halvdel af 2026, delvist genskabende Aerodyne Rocketdyne, men med andre ekstra teknologier fra L3Harris også vedhæftet. Efter børsnoteringen vil L3Harris beholde en kontrollerende interesse i Missile Solutions‑forretningen.
Kilde: L3Harris
L3Harris afslørede også i sommeren 2025 sit Red Wolf missile concept. Dette design skulle koste omkring $300.000 til $400.000 pr. enhed, i modsætning til over $1 mio. pr. styk for eksisterende stand‑off cruise‑missiler, hvilket bevæger sig i den rigtige retning mod mere talrige og billigere ammunition.
Her også kunne forbedret brændstofdesign gå langt i at øge produktionshastigheden og reducere omkostningerne, samtidig med at ydeevnen forbedres.
Kilde: The War Zone
Den kommende børsnotering af missilsegmentet kunne frigøre yderligere værdi som en direkte måde at investere i dette tema på, hvis ikke kun USA, men også alle dets allierede går i gang med at opbygge et enormt lager af luftforsvar mod fremtidige trusler, samtidig med at L3Harris’ aktiekurs også drager fordel.
L3Harris bør også drage fordel af stigende ordrer til andre forsvarsfirmaer eller væbnede styrker, der vokser i størrelse, da de vil levere dem øget volumen af sikre radioer, netværkskapaciteter, droner og andre sensorer, og tage en lille bid af hver kage, næsten uanset hvilket våbensystem der endeligt vælges.
(Du kan læse mere om L3 Harris i vores investeringsrapport dedikeret til virksomheden.)
Seneste L3Harris Technologies Inc (LHX) Aktienieheder og Udviklinger
