Rymden
3D-utskrivet raketbränsle gör fast bränsle konkurrenskraftigt igen
När det gäller att driva raketer och missiler kan två olika typer av bränsle användas: flytande eller fasta bränslen.
Fasta bränslen är mer hållbara och enklare att hantera, men lider av relativt dålig flexibilitet, vilket gör riktning och variation i dragkraft svår.
Flytande bränslen är mer mångsidiga, men dyrare, svårare att hantera och mer benägna att orsaka katastrofala explosioner, eller som SpaceX kallade det, “snabb oplanerad demontering”.
Trots detta har den lägre prestandan gjort att fasta bränslen mestadels har använts i missiler och annan militär utrustning som kräver kemikalier som är säkra och stabila i årtionden i lager. Och tekniken som används för att producera bränslet för dessa raketer har förändrats mycket lite under de senaste 60 åren.
Detta är inte längre sant eftersom 3D‑utskriftsföretaget Chromatic 3D Materials har uppfunnit en ny typ av 3D‑utskrivet fast bränsle, vilket kan radikalt förändra vad denna typ av framdrift kan uppnå, utan att offra någon av dess fördelar.
Fast vs flytande bränsle
Alla raketbränslen använder en blandning av en reaktiv, energirik kemikalie och en oxidationsmedel, vilket gör att energin kan frigöras på ett kontrollerat sätt.
Flytande bränslen lagrar bränsle och oxidationsmedel separat som vätskor och pumpar dem in i en förbränningskammare. Detta gör att raketen kan kontrollera vätskornas flöde, vilket möjliggör att man kan reglera, stoppa eller starta om motorn.
De flesta flytande bränslen är kryogena vätskor som flytande syre och väte, eller flytande metan, hydrazin osv.
I motsats kombinerar fast bränsle bränsle och oxidationsmedel till en enda, förblandad fast blandning. När den väl antänds förbrukas bränslet successivt i den hastighet som designen bestämmer utan möjlighet att reglera det, och det kan inte stoppas eller startas om.
Källa: Drishtiias
Detta gör att teknologier med fast bränsle i grunden är mindre praktiska för många tillämpningar som kräver mer subtil framdrift.
Men de har också några nyckelfördelar som har hållit dem i bruk ända fram till idag:
- Den fasta blandningen är extremt stabil så länge den inte antänds, och den kan ligga och förbli funktionell i årtionden under enkla lagringsförhållanden.
- Den mekaniska komplexiteten är mycket låg, utan rördragning, ventiler eller pumpar, vilket gör den i grunden mer pålitlig och mindre benägen att misslyckas på oväntade sätt.
- Designen är enklare, vilket leder till lägre kostnader, särskilt för icke‑återanvändbara konstruktioner.
Dessa skillnader ledde till en uppdelning mellan de två bränsleteknologierna.
Fasta bränslen används fortfarande i missiler, ICBM:er och engångsraketmotorer som kräver lite kontroll, vilket minskar kostnader och förbättrar säkerheten.
Flytande bränslen används i rymdraketer och andra rymduppdrag, samt vissa militära tillämpningar, som till exempel ryska ICBM‑designer.
Återuppfinna fasta bränslen
Begränsningar för klassiska fasta bränslen
Vid konstruktion av en raket med fast bränsle blandas bränslet och oxidationsmedlet till en tjock slurry som hälls direkt i raketens prefabricerade hölje. Därefter bakas den med värme i dagar till veckor för att härda den till en hård, gummiliknande sten.
En stor metallstång, kallad mandrin, placeras vanligtvis i mitten av formen innan gjutning och tas sedan bort efter stelning, vilket lämnar ett ihåligt kanal för förbränningskammaren. Detta hål fylls senare med antändningsladdningen och bildar förbränningskammaren.
Källa: L3Harris
Denna metod har provats och testats i mer än 60 år nu, men medför allvarliga nackdelar.
Det första problemet är att blandningsmetoden ibland fortfarande skapar en liten luftbubbla eller spricka nära höljet. Detta kan orsaka en explosion när bränslet antänds, eventuellt mitt i flygningen.
Ett annat problem är att borttagning av mandrinen kan orsaka sprickor. Detta begränsar också formen som kan gjutas, vilket minskar möjligheterna för olika hastigheter och dragkraft.
3D‑utskrift av fasta bränslen
Chromatics 3D Materials är ett företag vars teknik fokuserar på reaktiv extrudering inom additiv tillverkning, eller 3D‑utskrift av material som använder kemiska reaktioner för att stelna när de lämnar skrivarnas munstycke. Noterbart är att de började med polyuretaner och andra elastomerer som gummi.
Källa: Chromatics 3D Materials
Denna process använder alltså ingen smältning, inga laserstrålar eller efterbearbetning, till skillnad från nästan alla andra 3D‑utskriftstekniker. Så skrivaren pumpar en kemisk blandning som reagerar och härdar nästan omedelbart när den läggs ner.
Den 28 aprilth, 2026 meddelade företaget att de hade testat sina 3D‑skrivare för ett nytt material: fast bränsle.
Detta följer ett år tidigare när företaget meddelade att de hade erhållit ITAR‑certifiering (International Traffic Arms Regulation), vilket visar att detta är en del av företagets långsiktiga plan.
“Att erhålla ITAR‑certifiering markerar ett avgörande ögonblick i vårt företags tillväxt. Denna registrering förbättrar inte bara vår förmåga att betjäna försvars‑ och rymdkunder utan visar också vårt engagemang för att upprätthålla de högsta säkerhets‑ och kvalitetsstandarderna inom additiv tillverkning.”
Företaget uppfann inte om ett helt nytt fast bränsle, men justerade dess kemi för att göra det kompatibelt med 3D‑utskrift. Detta förändrar radikalt vad fasta bränslen kan uppnå, utan de begränsningar som den långa, energiintensiva härdningsprocessen och formen på den centrala mandrinen medför.
“I en fast raket bestämmer formen på det ihåliga kärnan i mitten av bränslet hur den brinner och hur mycket dragkraft den skapar. 3D‑utskrift möjliggör “omöjliga” interna former som inte kan tillverkas med en form, vilket potentiellt kan leda till raketer som flyger längre eller mer effektivt.”
Dr. Cora Leibig – VD för Chromatic 3D Materials
Potentialen för 3D‑utskrivet fast bränsle
Stjärnliknande initiala resultat
Under april‑testerna 2026 på testområdet Integrated Solutions for Systems (IS4S) i Opekia, Alabama, visade bränslet utmärkt förbrännings‑ och framdriftspotential. Viktigast var att det kunde stå emot över 1800 psi förbränningstryck utan strukturellt fel.
Baserat på de nuvarande resultaten har Chromatics material förmågan att driva ungefär 90 % av USA:s raketarsenal med motsvarande hastighet och räckvidd, samtidigt som det skapar möjligheter att ytterligare förbättra båda.
“Bränslet uppnår energiladdningsnivåer jämförbara med de bästa konventionella bränslena samtidigt som det levererar den strukturella integritet som krävs för att stå emot en högtrycks‑förbränningsmiljö.”
Nya designmöjligheter
Den direkta integrationen av bränslen i strukturella komponenter gör det möjligt för företaget att minska onödig massa, skapa mer effektiva interna geometrier och exakt anpassa dragkraftens beteende.
Detta gör denna tillverkningsmetod i grunden överlägsen den traditionella metoden.
Den undersöks också av andra stormakter, särskilt vid State Key Laboratory for Manufacturing Systems Engineering i Kina, som även publicerade en artikel med titeln “Additiv tillverkning av fasta bränslen: Utforska gränsen för fasta framdriftsystem”.
En annan möjlighet är att 3D‑utskrift av fast bränsle kan möjliggöra blandning av olika typer av bränsle i samma raket. Så även om det fortfarande inte är lika flexibelt som pumpning av en variabel mängd flytande bränslen, kan det göra det möjligt att variera hastighet och dragkraft i olika skeden av flygningen.
Resultatet av dessa möjligheter kan bli lättare framdriftssystem med högre prestanda, längre räckvidd och större operativ flexibilitet för framtida uppdrag.
Tillämpningar av 3D‑utskrivet fast bränsle
Hittills siktar tydligt Chromatics 3D Materials på ett försvarskontrakt för att bygga missiler som drivs med bränsle som skrivits ut av företaget. Eftersom USA:s arsenal minskar på grund av krigen i Ukraina och Iran, kan detta vara ett svar på ansträngda leveranskedjor som begränsar produktionshastigheten för dessa missiler.
Metoden är kompatibel med befintliga system och kemikalier, så de initiala kontrakten skulle sannolikt vara med kända designer. Men på lång sikt skulle innovativa designval som flyger längre, slår hårdare och kan produceras snabbare vara huvudbidraget från denna teknik.
Eftersom USA:s försvarsbudget förväntas snabbt växa till 1,5 biljon dollar, är detta potentiellt mycket lukrativt för företaget.
Ett annat alternativ kan vara att integrera sådant bränsle i rymdsystem, till exempel nödevakueringskapslar i rymdstationer eller framtida månbaser, eftersom materialets hållbarhet gör det till ett överlägset alternativ jämfört med de instabila flytande bränslen som föredras idag.
Investera i raketer med fast bränsle
L3Harris Technologies Inc
(LHX )
På senare tid har största delen av finansmarknadens uppmärksamhet kring raketteknik fokuserat på återanvändbara raketer, särskilt Rocket Labs (RKLB ) (följ länken för vår investeringsrapport) och den kommande börsnoteringen av SpaceX.
Men ny teknik som 3D‑utskrivet fast bränsle kan göra dessa designer mer värdefulla och mer allmänt använda i framtiden.
Sedan juli 2023:s förvärv av missilreaktortillverkaren Aerojet Rocketdyne för 4,7 miljarder dollar har L3 Harris lagt till en fjärde avdelning i företaget med fokus på missilproduktion.
Utöver detta är L3 Harris en ledare inom militär kommunikation, som integrerar “missionssystem” för militärt befäl, samt satellit- och rymdsensorer.
Källa: L3Harris
Detta placerar företaget i en perfekt position för att dra nytta av en boom i efterfrågan på missiler som använder fast bränsle.
För att svara på den senaste akuta efterfrågeökningen har L3Harris tillkännagett ett först av sitt slag föreslaget partnerskap med Department of War (DoW). DoW kommer att investera 1 miljard dollar i L3Harris Missile Solutions‑verksamhet genom konvertibla preferensaktier.
Senan kommer L3Harris att börsnotera sin Missile Solutions‑verksamhet under andra halvan av 2026, delvis återuppbygga Aerodyne Rocketdyne, men med ytterligare teknologier från L3Harris kopplade också. Efter börsnoteringen kommer L3Harris att behålla ett kontrollerande intresse i Missile Solutions‑verksamheten.
Källa: L3Harris
L3Harris presenterade också sommaren 2025 sitt Red Wolf‑missilkoncep. Denna design bör kosta omkring 300 000 till 400 000 dollar per enhet, jämfört med väl över 1 miljon dollar för befintliga stånd‑avstånds kryssningsmissiler, vilket rör sig i rätt riktning mot mer mängd och lägre kostnad för ammunition.
Här också kan förbättrad bränsledesign gå en lång väg för att öka produktionshastigheten och minska kostnaderna samtidigt som prestandan förbättras.
Källa: The War Zone
Den kommande börsnoteringen av missilsegmentet kan låsa upp ytterligare värde som ett direkt sätt att investera i detta tema, om inte bara USA utan även alla dess allierade bygger upp ett massivt lager av luftförsvar mot framtida hot, samtidigt som L3Harris aktiekurs också gynnas.
L3Harris bör också dra nytta av ökande beställningar till andra försvarsföretag eller växande väpnade styrkor, eftersom de kommer att förse dem med ökad volym av säker radio, nätverkskapacitet, drönare och andra sensorer, och ta en liten del av varje paj, nästan oavsett vilket vapensystem som slutligen väljs.
(Du kan läsa mer om L3 Harris i vår investeringsrapport som är dedikerad till företaget.)
Senaste L3Harris Technologies Inc (LHX) Aktienyheter och utveckling
