Antariksa
Bahan Bakar Roket Cetak 3D Membuat Bahan Bakar Padat Kembali Kompetitif
Tambahkan Securities.io ke sumber pilihan Anda di Google
Ketika berbicara tentang menggerakkan roket dan misil, dua kategori bahan bakar yang berbeda dapat digunakan: bahan bakar cair atau bahan bakar padat.
Bahan bakar padat lebih tahan lama dan lebih mudah ditangani, tetapi memiliki fleksibilitas yang relatif buruk, sehingga mengatur arah dan variasi dorongan menjadi sulit.
Sementara itu, bahan bakar cair lebih serbaguna, tetapi lebih mahal, sulit ditangani, dan lebih rentan terhadap ledakan katastrofik, atau seperti yang disebut SpaceX, “pembongkaran tak terjadwal yang cepat”.
Namun, kinerja yang lebih rendah berarti bahwa bahan bakar padat sebagian besar digunakan dalam misil dan peralatan militer lainnya yang memerlukan bahan kimia yang aman dan stabil selama puluhan tahun dalam penyimpanan. Dan teknologi yang digunakan untuk memproduksi bahan bakar roket ini hampir tidak berubah selama 60 tahun terakhir.
Hal ini tidak lagi benar karena perusahaan pencetakan 3D Chromatic 3D Materials telah menemukan jenis baru bahan bakar padat yang dicetak 3D, yang dapat mengubah secara radikal apa yang dapat dicapai oleh jenis propulsi ini, tanpa mengorbankan keuntungannya.
Padat vs Cair Propelan
Semua bahan bakar roket menggunakan campuran bahan kimia reaktif yang kaya energi dan oksidator, memungkinkan energi tersebut dilepaskan secara terkontrol.
Bahan bakar cair menyimpan bahan bakar dan oksidator secara terpisah dalam bentuk cair, memompanya ke ruang bakar. Hal ini memungkinkan roket mengontrol aliran cairan, sehingga dapat mengatur dorongan, menghentikan, atau memulai kembali mesin.
Sebagian besar bahan bakar cair adalah fluida kriogenik seperti oksigen cair dan hidrogen, atau metana cair, hidrazin, dll.
Sebaliknya, bahan bakar padat menggabungkan bahan bakar dan oksidator menjadi satu campuran padat yang telah dicampur sebelumnya. Setelah dinyalakan, bahan bakar secara bertahap terbakar dengan kecepatan yang sesuai dengan desain tanpa kemungkinan mengatur dorongan, dan tidak dapat dihentikan atau dimulai kembali.
Sumber: Drishtiias
Hal ini membuat teknologi bahan bakar padat secara inheren kurang praktis untuk banyak aplikasi yang memerlukan propulsi yang lebih halus.
Namun mereka juga memiliki beberapa keunggulan utama yang membuatnya tetap digunakan hingga saat ini:
- Campuran padat sangat stabil selama tidak dinyalakan, dan dapat tetap berfungsi selama puluhan tahun dalam kondisi penyimpanan sederhana.
- Kompleksitas mekanik sangat rendah, tanpa pipa, katup, atau pompa, menjadikannya secara inheren lebih dapat diandalkan dan kurang rentan mengalami kegagalan secara tak terduga.
- Desainnya lebih sederhana, menghasilkan biaya yang lebih rendah, terutama untuk desain yang tidak dapat digunakan kembali.
Perbedaan ini menyebabkan terjadinya pemisahan antara dua teknologi bahan bakar.
Bahan bakar padat masih digunakan dalam misil, ICBM, dan roket booster sekali pakai yang memerlukan kontrol minimal, mengurangi biaya dan meningkatkan keamanan.
Bahan bakar cair digunakan dalam roket luar angkasa dan misi luar angkasa lainnya, serta beberapa aplikasi militer, seperti, misalnya, desain ICBM Rusia.
Merevolusi Bahan Bakar Padat
Batasan Bahan Bakar Padat Klasik
Dalam pembuatan roket bahan bakar padat, bahan bakar dan oksidator dicampur menjadi pasta kental dan dituangkan langsung ke dalam selongsong roket yang sudah dipra-fabrikasi. Kemudian dipanaskan selama beberapa hari hingga minggu untuk mengeraskannya menjadi batu keras yang bersifat karet.
Batang logam besar, yang disebut mandrel, biasanya ditempatkan di tengah cetakan sebelum pengecoran dan kemudian diangkat setelah pengerasan, meninggalkan saluran berongga untuk ruang bakar. Lubang ini kemudian diisi dengan muatan penyalaan dan membentuk ruang bakar.
Sumber: L3Harris
Metode ini telah dicoba dan diuji selama lebih dari 60 tahun, tetapi memiliki kelemahan yang serius.
Masalah pertama adalah metode pencampuran masih kadang menghasilkan gelembung udara kecil atau retakan di dekat selongsong. Hal ini dapat menyebabkan ledakan saat bahan bakar dinyalakan, berpotensi di tengah penerbangan.
Masalah lain adalah bahwa mengeluarkan mandrel dapat menyebabkan retakan. Hal ini juga membatasi bentuk yang dapat dicor, mengurangi opsi untuk kecepatan dan dorongan yang berbeda.
Sumber: Additive Manufacturing Frontiers
Pencetakan 3D Bahan Bakar Padat
Chromatics 3D Materials adalah perusahaan yang teknologinya berfokus pada pencetakan aditif ekstrusi reaktif, atau pencetakan 3D material yang menggunakan reaksi kimia untuk mengeras setelah keluar dari nozzle printer. Secara khusus, mereka memulai dengan poliuretan dan elastomer lainnya seperti karet.
Sumber: Chromatics 3D Materials
Jadi proses ini tidak menggunakan pelelehan, laser, atau pasca-pemrosesan, berbeda dengan hampir semua teknologi pencetakan 3D lainnya. Printer memompa campuran kimia yang bereaksi dan mengeras hampir seketika saat diletakkan.
Pada 28 Aprilth, 2026, perusahaan mengumumkan bahwa mereka telah menguji printer 3D mereka untuk material baru: bahan bakar padat.
Ini mengikuti pengumuman setahun sebelumnya bahwa perusahaan telah memperoleh Sertifikasi ITAR (International Traffic Arms Regulation), yang menunjukkan ini merupakan bagian dari rencana jangka panjang perusahaan.
“Mendapatkan sertifikasi ITAR menandai momen penting dalam pertumbuhan perusahaan kami. Registrasi ini tidak hanya meningkatkan kemampuan kami melayani klien pertahanan dan dirgantara tetapi juga menunjukkan dedikasi kami untuk mempertahankan standar tertinggi keamanan dan kualitas dalam manufaktur aditif.”
Perusahaan tidak menciptakan kembali bahan bakar padat, tetapi menyesuaikan kimianya agar kompatibel dengan pencetakan 3D. Hal ini secara radikal mengubah apa yang dapat dicapai oleh bahan bakar padat, tanpa batasan yang dikenakan oleh proses pengerasan yang panjang dan memakan energi serta bentuk mandrel pusat.
“Pada roket padat, bentuk inti berongga di tengah bahan bakar menentukan cara pembakarannya dan berapa banyak dorongan yang dihasilkan. Pencetakan 3D memungkinkan bentuk internal “mustahil” yang tidak dapat dibuat dengan cetakan, berpotensi menghasilkan roket yang terbang lebih jauh atau lebih efisien.”
Potensi Bahan Bakar Padat yang Dicetak 3D
Hasil Awal yang Luar Biasa
Selama pengujian April 2026 di rentang uji Integrated Solutions for Systems (IS4S) di Opekia, Alabama, bahan bakar menunjukkan potensi pembakaran dan propulsi yang luar biasa. Yang paling penting, bahan bakar dapat menahan tekanan pembakaran lebih dari 1800 psi tanpa kegagalan struktural.
Berdasarkan hasil saat ini, material Chromatic memiliki kemampuan untuk menggerakkan sekitar 90% arsenal roket AS dengan kecepatan dan jangkauan yang setara, sambil menciptakan peluang untuk meningkatkan keduanya lebih lanjut.
“Bahan bakar mencapai tingkat pemuatan energi yang sebanding dengan bahan bakar konvensional berperforma tinggi sambil memberikan integritas struktural yang diperlukan untuk menahan lingkungan pembakaran bertekanan tinggi.”
Kemungkinan Desain Baru
Integrasi langsung bahan bakar ke dalam komponen struktural memungkinkan perusahaan mengurangi massa yang tidak perlu, menciptakan geometri internal yang lebih efisien, dan menyesuaikan perilaku dorongan secara tepat.
Hal ini menjadikan metode manufaktur ini secara inheren lebih unggul dibandingkan metode tradisional.
Metode ini juga diteliti oleh kekuatan besar lainnya, terutama di State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering di China, yang juga menerbitkan artikel berjudul “Additive manufacturing of solid propellants: Exploring the frontier of solid propulsion systems“.
Potensi lain adalah bahwa pencetakan 3D bahan bakar padat dapat memungkinkan pencampuran berbagai jenis bahan bakar dalam satu roket. Jadi meskipun masih tidak sefleksibel pemompaan bahan bakar cair dalam jumlah variabel, hal ini dapat membuatnya memungkinkan untuk mengubah kecepatan dan dorongan pada tahap penerbangan yang berbeda.
Hasil dari kemungkinan ini dapat menjadi sistem propulsi yang lebih ringan dengan kinerja lebih tinggi, jangkauan lebih jauh, dan fleksibilitas operasional yang lebih besar untuk misi masa depan.
Aplikasi Bahan Bakar Padat yang Dicetak 3D
Sejauh ini, Chromatics 3D Materials jelas menargetkan kontrak pertahanan untuk membangun misil yang digerakkan dengan bahan bakar yang dicetak oleh perusahaan. Karena arsenal AS berkurang akibat perang di Ukraina dan Iran, hal ini dapat menjadi jawaban atas rantai pasokan yang tertekan yang membatasi laju produksi misil tersebut.
Metode ini kompatibel dengan sistem dan bahan kimia yang ada, sehingga kontrak awal kemungkinan akan melibatkan desain yang sudah dikenal. Namun dalam jangka panjang, pilihan desain inovatif yang dapat terbang lebih jauh, menghantam lebih keras, dan dapat diproduksi lebih cepat akan menjadi kontribusi utama teknologi ini.
Karena anggaran pertahanan AS diperkirakan akan cepat tumbuh menjadi $1,5 triliun, hal ini berpotensi sangat menguntungkan bagi perusahaan.
Pilihan lain dapat berupa mengintegrasikan bahan bakar tersebut ke dalam sistem luar angkasa, seperti, misalnya, pod evakuasi darurat di stasiun luar angkasa atau pangkalan Bulan di masa depan, karena daya tahan material menjadikannya pilihan yang lebih unggul dibandingkan bahan bakar cair yang tidak stabil yang saat ini lebih disukai.
Berinvestasi dalam Roket Bahan Bakar Padat
LHX Grafik Harga
Baru-baru ini, sebagian besar perhatian pasar keuangan terkait roket difokuskan pada roket dapat digunakan kembali, terutama Rocket Labs (RKLB ) (ikuti tautan untuk laporan investasi kami) dan IPO SpaceX yang akan datang.
Namun teknologi baru seperti bahan bakar padat yang dicetak 3D dapat membuat desain ini lebih berharga dan lebih banyak digunakan di masa depan.
Sejak akuisisi pada Juli 2023 terhadap pengembang reaktor misil Aerojet Rocketdyne senilai $4,7 miliar, L3 Harris menambahkan departemen keempat ke perusahaan yang berfokus pada produksi misil.
Selain itu, L3 Harris adalah pemimpin dalam komunikasi militer, mengintegrasikan “sistem misi” untuk komando militer, serta satelit dan sensor luar angkasa.
Sumber: L3Harris
Hal ini menempatkan perusahaan dalam posisi yang sempurna untuk mendapatkan manfaat dari lonjakan permintaan misil yang menggunakan bahan bakar padat.
Untuk menanggapi lonjakan permintaan mendesak baru-baru ini, L3Harris telah mengumumkan kemitraan usulan pertama sejenisnya dengan Departemen Perang (DoW). DoW akan menginvestasikan $1 miliar ke bisnis Missile Solutions L3Harris melalui sekuritas preferen konversi.
Kemudian L3Harris akan melakukan IPO bisnis Missile Solutions pada paruh kedua tahun 2026, sebagian mereplikasi Aerodyne Rocketdyne, namun dengan teknologi tambahan lain dari L3Harris yang juga terlampir. Setelah IPO, L3Harris akan mempertahankan kepemilikan kontrol atas bisnis Missile Solutions.
Sumber: L3Harris
L3Harris juga meluncurkan pada musim panas 2025 konsep misil Red Wolf. Desain ini diperkirakan berbiaya sekitar $300.000 hingga $400.000 per unit, dibandingkan lebih dari $1 juta per unit untuk misil jelajah standoff yang ada, bergerak ke arah amunisi yang lebih banyak dan lebih murah.
Di sini juga, desain bahan bakar yang ditingkatkan dapat sangat membantu meningkatkan kecepatan produksi dan mengurangi biaya sekaligus meningkatkan kinerja.
Sumber: The War Zone
IPO yang akan datang dari segmen misil dapat membuka nilai lebih sebagai cara langsung untuk berinvestasi dalam tema ini, jika tidak hanya AS, tetapi juga semua sekutunya membangun inventaris pertahanan udara yang besar melawan ancaman masa depan, sambil tetap meningkatkan harga saham L3Harris.
L3Harris juga harus mendapat manfaat dari meningkatnya pesanan ke perusahaan pertahanan lain atau angkatan bersenjata yang semakin besar, karena perusahaan akan menyediakan mereka dengan volume radio aman, kapasitas jaringan, drone, dan sensor lainnya yang meningkat, mengambil sebagian kecil dari setiap peluang, hampir tidak peduli sistem senjata apa yang akhirnya dipilih.
(Anda dapat membaca lebih lanjut tentang L3 Harris dalam laporan investasi kami yang didedikasikan untuk perusahaan.)
Terbaru L3Harris Technologies Inc (LHX) Berita Saham dan Perkembangan
