Additive Manufacturing, Arms Control and Delivery Vehicles: Challenges and Ways Forward

Nuclear arms control remains a priority for the foreseeable future for many stakeholders, and proposals have emerged to focus on capping nuclear warheads of the main nuclear-weapon states.

However, delivery vehicles are another source of instability and arms race dynamics. Whether they are coupled with weapons of mass destruction or considered exclusively in the context of their use with conventional weapons, missiles are increasingly transferred, produced, modernized, and used in military conflicts.

One important element in that increase is the development of technologies for advanced additive manufacturing. The importance of this technology has already been demonstrated in the civilian sector as Rocket Lab announced that parts of its Electron rocket would be produced through additive manufacturing (Winick 2019). In 2015, the weapon manufacturer Raytheon tested a design produced 80% through additive manufacturing (Raytheon News 2015). Using this technology could lower the cost of a missile program as well as, in the long term, the expertise required (Shaw 2017).

The development of offensive capabilities can also lead to a negative regional or global spiral with the increased deployment of defensive systems, and in response, new efforts to procure offensive weapons. It is therefore useful to keep thinking about ways to limit the destabilizing effect of these weapon systems. Some legal instruments currently exist in unilateral, bilateral or multilateral forums. Their focus may be limited to nonproliferation or they may cover a broader range of issues and address the behavior of states acquiring these delivery vehicles.

This article:

https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/25751654.2022.2047360

will discuss ways in which these instruments can evolve to better respond to current trends and dynamics regarding missiles, but also will suggest new initiatives, particularly confidence-building measures, that could be useful to reduce the destabilizing effect of these systems.

Rocket Crafters apuesta por la Impresión 3D

Rocket Crafters Inc. ha concluido con éxito las pruebas de su motor híbrido impreso en 3D "Comet", a tenor de las palabras de Rob Fabian, presidente de Rocket Crafters: "Estamos entusiasmados con los datos que hemos obtenido".

¿Que ha estado desarrollando Rocket Crafters?

La compañía aeroespacial con sede en Florida ha estado desarrollando una tecnología híbrida en la que se combina el uso de granos de combustible sólido impresos en 3D y propulsores líquidos, en un intento de aprovechar los beneficios de ambas posibilidades.

¿Qué ventajas aporta la Impresión 3D?

Mientras que los propulsores sólidos se queman continuamente hasta que se agotan, la Impresión 3D permite que el combustible se imprima en un patrón específico, para determinar cómo se quemará el propulsor.

Además, la Impresión 3D mejora la consistencia y fiabilidad del combustible sólido propulsor y mitiga los problemas derivados de las vibraciones excesivas creadas por los propulsores convencionales.

Según Rocket Crafters, los motores híbridos son más baratos, más rápidos y más seguros de desarrollar que sus homólogos de propulsores líquidos, y también tienen la capacidad de ser acelerados y reiniciados.

¿Podría utilizarse para fines militares?

Aunque este proyecto no está vinculado exclusivamente al desarrollo de armamentos, lo cierto es que la compañía recibió en julio de 2017 un contrato de investigación por valor de $ 542,600 financiado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Defensa (DARPA) para desarrollar este proyecto.

Como parte del acuerdo de investigación, Rocket Crafters recibió permiso para probar un motor de cohete con capacidad de vuelo utilizando un banco de pruebas especialmente construido en la Costa Espacial de Florida, al objeto de evaluar la aceleración del cohete y las capacidades de apagado del motor de emergencia.

¿Cómo fueron las pruebas?

Las pruebas se realizaron durante los últimos tres meses en las instalaciones de la compañía en Cocoa, Florida, a unas 20 millas al sur del Centro Espacial Kennedy.

El Comet había sido probado con 250-500 libras de empuje en el laboratorio, pero desde febrero, los cohetes utilizaron un motor de empuje completo de 5000 libras.

Dos de las tres pruebas tuvieron éxito, pero el tercero experimentó una anomalía de sobrepresión, lo que resultó en daños al banco de pruebas y al motor.

El análisis concluyó que hubo un fallo inicial en una parte auxiliar del motor que condujo a una sobrepresurización mayor dentro de la cámara de combustión. Sin embargo, el equipo de Rocket Crafters sostiene que no hay problemas en el diseño central y que las pruebas aún podrían considerarse exitosas en términos de investigación y desarrollo.

Missile Defense: ¿Why should an army wait a year to get end-use parts that It could be 3D-Printed?

Defense companies are using Additive Manufacturing more often today to build parts for weapons: Aerojet Rocketdyne is using the technology to build rocket engines, Huntington Ingalls is using it to build warships and Boeing is 3D printing parts for its commercial, defense, and space products. “In particular, rapid prototyping, along with the creation of highly specific and technical parts are orders of magnitude faster and cheaper than traditional manufacturing methods,” said a recently released RAND report. 

Someday, the military will 3D-print missiles as needed, the U.S. Air Force’s acquisition chief says. In the shorter term, he just wants to use Additive Manufacturing Technology to get broken planes back in the air. The roadblock is legal, not technical: “I have airplanes right now that are waiting on parts that are taking a year and a half to deliver. A year and a half,” Will Roper, the assistant Air Force secretary for acquisition, technology and logistics, said in an interview.

The Air Force is already 3D-printing niche projects whose original suppliers no longer exist. The problem is with parts whose manufacturers are still around, but which no longer make the specific item in need. Today’s 3D-printers could make short work of those deliveries, but some of those parts’ original manufacturers control the intellectual property —and so far, the service lacks clear policy for dealing with that: “The reason I can’t say we’re going to do it is we’re talking about government contracts and IP, so I have lawyers that are helping me and other contracts folks,” Roper said. “But it’s an area I’m going to stay focused because I see a way for win-win. And that doesn’t happen often in the government.”