ArianeGroup成功地測(cè)試火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的全3D打印燃燒室

航空航天公司ArianeGroup是空客和賽峰集團(tuán)的合資企業(yè)。2020年6月9日，南極熊從外媒獲悉，ArianeGroup宣布已經(jīng)成功測(cè)試了第一個(gè)完全由3D打印生產(chǎn)的燃燒室。

他們?cè)诘聡?guó)設(shè)計(jì)的3D打印燃燒室，于2020年5月26日至6月2日期間，在德國(guó)航空航天中心Lampoldshausen 的P8測(cè)試臺(tái)上成功進(jìn)行了14次點(diǎn)火測(cè)試。

燃燒室的制造以及測(cè)試，由ArianeGroup和DLR在歐洲航天局（ESA）的Expander-Cycle技術(shù)集成示范器（ETID）項(xiàng)目下進(jìn)行，是歐空局未來(lái)發(fā)射器準(zhǔn)備計(jì)劃（FLPP）的一部分。這些測(cè)試驗(yàn)證了歐空局普羅米修斯發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試模型（M1）使用3D打印硬件組件的情況。ArianeGroup認(rèn)為，測(cè)試的成功為完全由增材制造制造的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)鋪平了道路。

正在測(cè)試，圖片來(lái)自ArianeGroup

3D打印燃燒室

ArianeGroup成立的目的是促進(jìn)歐空局阿麗亞娜6號(hào)運(yùn)載火箭的開發(fā)和后續(xù)生產(chǎn)。

△阿麗亞娜6號(hào)運(yùn)載火箭的發(fā)射模擬

3D打印在阿麗亞娜6號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的研制過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，曾被用于制造一些部件。去年，歐空局完成了ArienGroup的全比例3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)演示器的點(diǎn)火測(cè)試，命名為BERTA（Biergoler Raumttransportaengine/Biergoler太空運(yùn)輸驅(qū)動(dòng)器），作為阿麗亞娜6號(hào)的開發(fā)的一部分，項(xiàng)目當(dāng)時(shí)價(jià)值36億歐元（40億美元）。

除了降低成本、縮短生產(chǎn)周期外，3D打印的使用還使得ArianeGroup將輔助動(dòng)力裝置（APU）集成到阿麗亞娜6號(hào)上成為可能，最終提高了運(yùn)載火箭適應(yīng)不同任務(wù)需求的能力。

最近對(duì)全3D打印燃燒室進(jìn)行的點(diǎn)火測(cè)試是繼去年進(jìn)行的點(diǎn)火試驗(yàn)活動(dòng)之后的又一成果，驗(yàn)證了未來(lái)液體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的14個(gè)技術(shù)構(gòu)件。這家公司解釋說(shuō)，所獲得的結(jié)果代表著為未來(lái)低成本火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展做準(zhǔn)備的關(guān)鍵一步。

普羅米修斯發(fā)動(dòng)機(jī)，圖片來(lái)自ArianeGroup。

歐空局的普羅米修斯發(fā)動(dòng)機(jī)

ArianeGroup的3D打印燃燒室是一個(gè)發(fā)射器末級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的全尺寸演示器。它融合了推進(jìn)技術(shù)，旨在驗(yàn)證創(chuàng)新的制造技術(shù)、材料和工藝，如3D打印、激光點(diǎn)火和低成本材料的使用。

它有不少創(chuàng)新，包括低成本的銅合金冷卻通道和通過(guò)冷噴增材制造的外護(hù)套。燃燒室還集成了一個(gè)由激光熔融3D打印工藝生產(chǎn)的單件噴射頭。ArianeGroup解釋說(shuō)，這是未來(lái)大幅降低發(fā)動(dòng)機(jī)建造時(shí)間和生產(chǎn)成本的理想解決方案。

未來(lái)，成功的驗(yàn)證意味著ArianeGroup將在其所有的液體推進(jìn)劑發(fā)動(dòng)機(jī)中采用3D打印技術(shù)，包括像ETID這樣的末級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)，以及普羅米修斯等高推力發(fā)動(dòng)機(jī)。該公司在2017年與歐空局簽訂了制造普羅米修斯的合同。歐空局的 "普羅米修斯 "是超低成本火箭推進(jìn)器的前驅(qū)，希望靈活地適應(yīng)任何任務(wù)的新運(yùn)載火箭隊(duì)，并具有潛在的可重復(fù)使用性。

ETID和普羅米修斯的工作是在歐空局的FLPP倡議下進(jìn)行的。方案旨在通過(guò)生產(chǎn)可供快速部署的成熟技術(shù)解決方案，開發(fā)成本、工作量和風(fēng)險(xiǎn)更低的產(chǎn)品，提高未來(lái)歐洲火箭發(fā)射的競(jìng)爭(zhēng)力。


編譯自：3dprintingindustry