據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,美國(guó)宇航局的工程師們剛剛完成了3D打印火箭噴射器的測(cè)試,本項(xiàng)研究在于提高火箭發(fā)動(dòng)機(jī)某個(gè)組件的性能,由于噴射器內(nèi)液態(tài)氧和氣態(tài)氫一起混合反應(yīng),這里的燃燒溫度可達(dá)到6000華氏度,大約為3315攝氏度,可產(chǎn)生2萬(wàn)磅的推力,約為9噸左右,驗(yàn)證了3D打印技術(shù)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造上的可行性。本項(xiàng)測(cè)試工作位于阿拉巴馬亨茨維爾的美國(guó)宇航局馬歇爾太空飛行中心,這里擁有較為完善的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試條件,工程師可驗(yàn)證3D打印部件在點(diǎn)火環(huán)境中的性能。
制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射器需要精度較高的加工技術(shù),如果使用3D打印技術(shù),就可以降低制造上的復(fù)雜程度,在計(jì)算機(jī)中建立噴射器的三維圖像,打印的材料為金屬粉末和激光,在較高的溫度下,金屬粉末可被重新塑造成我們需要的樣子?;鸺l(fā)動(dòng)機(jī)中的噴射器內(nèi)有數(shù)十個(gè)噴射元件,要建造大小相似的元件需要一定的加工精度,該技術(shù)測(cè)試成功后將用于制造RS-25發(fā)動(dòng)機(jī),其作為美國(guó)宇航局未來(lái)太空發(fā)射系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿?,該火箭可運(yùn)載宇航員超越近地軌道,進(jìn)入更遙遠(yuǎn)的深空。
馬歇爾中心的工程部主任克里斯認(rèn)為3D打印技術(shù)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴油器上應(yīng)用只是第一步,我們的目的在于測(cè)試3D打印部件如何能徹底改變火箭的設(shè)計(jì)與制造,并提高系統(tǒng)的性能,更重要的是可以節(jié)省時(shí)間和成本,不太容易出現(xiàn)故障。本次測(cè)試中,兩具火箭噴射器進(jìn)行了點(diǎn)火,每次5秒,設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建的復(fù)雜幾何流體模型允許氧氣和氫氣充分混合,壓力為每平方英寸1400磅。美國(guó)宇航局還與其他公司進(jìn)行合作,比如位于得克薩斯州的制造商,其目的在于建立3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)部件的標(biāo)準(zhǔn)和制造工藝。
可以預(yù)見(jiàn),3D打印技術(shù)除了應(yīng)用于制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)部件外,還可用于制造其他航天器組件,其特點(diǎn)是快速建造,幾乎所有的航天器部件都可以被3D打印,這就減少了一些設(shè)計(jì)上的風(fēng)險(xiǎn),并有效控制項(xiàng)目成本。
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