NASA测试第一台3D打印火箭发动机
发布日期:2015-12-23 字体【

  据美国国家航空航天网站12月18日报道,美国国家航空航天局(NASA)团队在制造完全采用3D打印的高性能火箭发动机的路上又迈进了一步:他们制造出复杂的发动机部件,并将它们组合在一起进行了低温液氢液氧点火测试,测试的发动机产生了约9.1吨的推力。
  “增材制造”即3D打印,是可以提高航天器以及登陆器设计与制造的关键技术。未来计划包括进行液氧与液体甲烷的测试,它们是火星登陆器的关键推进剂——因为可在火星上生产它们。
  NASA马歇尔太空飞行中心的项目主管伊丽莎白o罗宾逊称,他们生产和测试了一台3D火箭发动机所需的75%的部件,通过把涡轮泵、喷射器以及阀门一起测试,他们演示了能够建造适用于多种用途的3D打印发动机,比如用于登陆器、太空推进、或者火箭发动机的上面级。在过去三年,马歇尔的团队和各分包商制造了3D部件,比如涡轮泵和喷射器,并分别进行了试验。现在将这些部件连接在一起测试,看它们能否和传统的发动机一样在极端的温度和压力情况下工作。测试中涡轮泵的转速是90000转/分(rpm),推力室产生的推力超过9.1吨。这样的发动机动力,足够用于火箭的上面级或火星登陆器。
  本次测试一共进行了7次试验,其中最长的一次持续10秒钟。该3D打印的演示发动机,经历了所有飞行中火箭发动机会经历的极端环境:发动机内部燃烧的温度超过3315摄氏度以产生推力;涡轮泵以低于零下240摄氏度的液氢形式输送燃料。试验所用的液氢液氧是飞船推进系统的主流推进剂。虽然现已表明火星推进可能选择氧气和甲烷,但低温液氢和液氧混合推进剂可以测试3D打印硬件的极限,因为其会产生极端温度,而且部件会接触可能导致脆化的低温液氢。未来除了要进行甲烷推进剂测试外,该团队还打算给这台演示发动机增加一些关键部件,包括冷却燃烧室和喷嘴,以及液氧涡轮泵。
  3D打印技术扩大了NASA与公司间的合作。制造3D打印部件时,3D打印计算机先导入设计图,然后打印机器一层层地添加金属粉,使用选择性激光熔化的方法将其熔化融合在一起。3D打印的涡轮泵比传统焊接集成技术的泵部件要少45%,3D打印的喷射器比传统制造的喷射器部件少200多个,复杂的结构例如阀门,以前制造时间需要一年多,采用3D技术制造则只需要几个月。(中国国防科技信息中心 王晓宇)

信息来源:中国载人航天工程网
(责任编辑:系统管理员
分享到:
0
相关推荐