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完成熱火測試!3D打印火箭發(fā)動機有望飛向太空,Aerojet Rocketdyne

3D打印動態(tài)
2021
05/17
07:57
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本帖最后由 眼鏡熊 于 2021-5-17 07:58 編輯

導讀:人類自上古時期就對宇宙充滿著好奇,從一幅幅飛天壁畫到如今各類運載火箭的升空,探索太空的腳步從未停歇。3D打印火箭發(fā)動機的出現(xiàn),從制造角度為人類探索太空的夢想提供了新的可能。

南極熊獲悉,加州火箭和導彈推進器制造商Aerojet Rocketdyne于2021年5月11日宣布已經對3D打印RL10C-X上層火箭發(fā)動機進行了全面測試,希望能夠在2022年之前發(fā)射Vulcan Centaur火箭。RL10C-X使用模擬太空的真空的測試室,以大約24,000磅(約10.9噸)的推力進行了測試,并進行了類似飛行的配置測試(包括多次重啟),以證明發(fā)動機運轉良好。

△首輪測試中,3D打印的RL10C-X原型火箭發(fā)動機飆升。圖片由Aerojet Rocketdyne提供。

據(jù)了解,RL10C-X是RL10高級發(fā)動機的升級版本,主要部件包括噴射器和燃燒室,均采用3D打印技術生產。在過去的十年中,Aerojet一直積極致力于開發(fā)增材制造(AM)平臺,構建可可靠承受火箭發(fā)動機極端運行環(huán)境的組件。在最近的測試中,發(fā)動機成功地證明了在極端飛行條件下的長期運轉和發(fā)動機點火性能。RL10C-X迄今已累積了5000秒的完整熱火測試以及32次啟動,并在熱火測試之后仍具有顯著的使用壽命。

△RL10發(fā)動機。圖片由Aerojet Rocketdyne提供。

Aerojet Rocketdyne團隊從3D打印和測試小規(guī)模組件開始,然后利用SLM技術制造銅合金全尺寸推力室組件。在2019年,團隊使用了一種新型3D打印鎳合金再生冷卻噴嘴,可在海平面測試全尺寸發(fā)動機系統(tǒng)。Aerojet Rocketdyne正在與美國空軍和美國航天器發(fā)射服務提供商聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟(United Launch Alliance)合作開發(fā)RL10C-X,后者計劃使用發(fā)動機為Vulcan Centaur運載火箭的上半部分提供動力。

RL10引擎經歷了九次重大升級。除了推動數(shù)百顆衛(wèi)星和發(fā)射航天器探索太陽系中的每個行星外,這款發(fā)動機還在1990年代為DC-X垂直起降飛機提供動力。它還在NASA展示了深度節(jié)流能力,可低至額定值10%的推力,這使它非常適合大型月球著陸器和未來的火星著陸器。

△美國空軍與Aerojet Rocketdyne共同開發(fā)RL10C-X。圖片由Aerojet Rocketdyne提供。

Aerojet Rocketdyne首席執(zhí)行官兼總裁Eileen P.Drake表示3D打印技術的使用不僅保持了發(fā)動機性能,還降低了成本。Aerojet Rocketdyne太空業(yè)務部門高級副總裁Jim Maser稱本次測試不僅證明了RL10設計的能力和堅固性,還展示了團隊在氫發(fā)動機開發(fā)和發(fā)展方面的豐富經驗。

與傳統(tǒng)制造相比,3D打印的靈活性和快速制造為Aerojet Rocketdyne實現(xiàn)了降低成本、部件優(yōu)化、按需制造以及復雜幾何形狀加工,降低了航天器的制造門檻。南極熊相信,隨著技術的發(fā)展與科技的進步,航天器的制造成本會越來越低,屆時將會有更多的企業(yè)和相關人員加入這個行業(yè),為人類探索太空的夢想提供更多的可能性。


參考閱讀:
1. 3D PRINTED RL10C-X ENGINE DEMONSTRATES FULL MISSIONCAPABILITY DURING ALTITUDE HOT FIRE TEST SERIES
2. Aerojet Rocketdyne Completes Altitude Hot Fire TestSeries for 3D Printed Rocket Engine


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