3D打印的火箭发动机喷嘴点火成功:天博体育官网

 公司动态     |      2021-02-13 07:44
本文摘要:近日,美国国家航空航天局(NASA)成功测试了两个设计最简单、由3D打印机生产的火箭发动机燃烧室。两个燃烧室分别发射5秒点燃首飞,产生2万磅的发动机。氢氧混合设计的几何流型使自燃产生的发动机超过1400磅/英寸,温度超过6000华氏度。 测试地点在阿拉巴马州的马歇尔太空飞行中心。据物理学家组织网9月1日报道,通过这种设计,NASA的工程师们推进了3D打印机技术的无限性。他们把设计方案输出到3D打印机的电脑上,然后打印机一层一层地把各个部分浇铸出来,用激光把金属粉末熔在一起。

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近日,美国国家航空航天局(NASA)成功测试了两个设计最简单、由3D打印机生产的火箭发动机燃烧室。两个燃烧室分别发射5秒点燃首飞,产生2万磅的发动机。氢氧混合设计的几何流型使自燃产生的发动机超过1400磅/英寸,温度超过6000华氏度。

测试地点在阿拉巴马州的马歇尔太空飞行中心。据物理学家组织网9月1日报道,通过这种设计,NASA的工程师们推进了3D打印机技术的无限性。他们把设计方案输出到3D打印机的电脑上,然后打印机一层一层地把各个部分浇铸出来,用激光把金属粉末熔在一起。

这个过程被称为选择性激光熔化。3D打印机也叫乘法生产。

设计师可以使用40个喷嘴来打印一个完整的零件,而不必单独生产它们。他们的打印机的部件在尺寸上类似于小型火箭发动机的燃烧室,但在设计上类似于大型前进发动机如RS-25发动机的燃烧室。RS-25发动机用于推进NASA空间发射系统(SLS)火箭,该火箭被推荐为重型观测火箭,将把人类带回火星。

我们不仅想测试一个燃烧室,还想证明3D打印机可以给火箭设计带来改变,提高系统性能。马歇尔工程指挥部主任克里斯辛格(Chris Singer)表示,这些组件在测试中表现出意想不到的良好性能。如果采用传统的生产方式,会制作163个单独的零件,然后组装在一起,而3D打印机只需要两个零件,既省时省钱,又提高了火箭发动机的性能,增加了收尾的可能性。

两个火箭燃烧室分别由两家公司印刷。我们的目标之一是与许多公司合作,为这种新的生产工艺制定标准。马歇尔高级工程师詹森斌说,我们与业界合作,学习如何在航空硬件生产的每个阶段,从设计到航天运营商,利用这种乘法生产。我们正在将我们所教授的关于火箭发动机部件生产的一切应用到空间发射系统和其他航空硬件上。

由于乘法生产的独特设计,不仅可以生产和测试火箭燃烧室,还可以使测试更慢、更智能。马歇尔中心享有室内乘法生产能力,让我们可以看到测试数据,根据数据修改组件或测试标准,快速改变生产,然后回来测试。

负责管理这项测试的前沿工程师尼古拉斯凯斯(Nicholas Case)表示,这不会加快设计、R&D和测试的整个过程,因此我们可以希望以更低的风险和成本改革设计。为了降低未来发动机的生产复杂性,节省时间,增加生产和装配成本,工程师们对更简单的燃烧室、火箭燃烧室等零件进行了大量试验。

倍增生产是改进火箭设计和完成深空任务的关键技术。工程师用3D打印机完成了火箭燃烧室的点火和自燃试验。有些参数是为了提高火箭发动机的性能而专门设计的。

燃烧室由液氧和气态氢混合而成,自燃温度高达6000华氏度(约3316摄氏度),产生多达2万磅的推力。


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