歐瑞康A(chǔ)RIS 成功發(fā)射超音速火箭，裝配有 3D 打印噴嘴和噴射器

2023年5月24日，南極熊獲悉，本月早些時(shí)候，瑞士 ARIS 計(jì)劃的 HELVETIA 團(tuán)隊(duì)在新墨西哥州第 22 屆美洲杯太空港成功發(fā)射了他們的超音速太空火箭，歐瑞康提供了增材制造相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和生產(chǎn)能力，為其火箭開發(fā)和3D打印各種部件，包括一個(gè)噴射器和一個(gè)噴嘴。

這枚 5.3 米長的火箭將攜帶航空電子設(shè)備和 4 公斤有效載荷，到達(dá) 30,000 英尺的高度。歐瑞康的增材制造技術(shù)幫助生產(chǎn)了各種火箭部件，包括噴嘴 (MetcoAdd 718C)、噴射器 (AISi10Mg)、鼻錐尖 (AISi10Mg)、艙口(PA12) 和發(fā)射凸耳 (PA12)。

噴射器是氧化器系統(tǒng)的一部分，裝配了多個(gè)連接點(diǎn)來為推進(jìn)系統(tǒng)的各種關(guān)鍵傳感器提供空間。重量對(duì)于高效的發(fā)射器至關(guān)重要，通過使用 SLM 方法制造該部件，噴射器的重量減少了 1.2 公斤，組裝的復(fù)雜性也大大降低。

雙液體發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴使用再生冷卻系統(tǒng)來延長點(diǎn)火時(shí)間。增材制造的噴嘴由 MetcoAdd718C（合金 718）制成，可承受發(fā)射器發(fā)射的高溫和應(yīng)力。最佳冷卻系統(tǒng)可讓發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火長達(dá) 20 秒。

再生冷卻通過 40 個(gè)冷卻通道 (ø1mm²) 實(shí)現(xiàn)，這些通道在喉管后分成 80 個(gè)通道。位于喉部的附加薄膜冷卻通道 (0.6mm²) 有助于降低試射期間的溫度。

噴嘴的復(fù)雜幾何形狀幾乎不可能通過傳統(tǒng)制造來實(shí)現(xiàn)。增材制造的噴嘴更便宜、更容易、更快速地構(gòu)建，而且重量更輕，這在航空航天領(lǐng)域是一個(gè)關(guān)鍵的考慮因素。使用 3D 打印技術(shù)，Oerlikon 的學(xué)生主導(dǎo)項(xiàng)目能夠生產(chǎn)出符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的噴嘴。

相比之下，ARIS 學(xué)生項(xiàng)目使用的傳統(tǒng)制造噴嘴重 11.1 千克，而增材制造噴嘴僅重 1.6 千克。