ESA火箭發(fā)動(dòng)機(jī)成功進(jìn)行了全3D打印燃燒室的全面測(cè)試

魔猴君  行業(yè)資訊   1658天前

空中客車公司與賽峰集團(tuán)之間的合資企業(yè)-航空航天公司ArianeGroup宣布已成功測(cè)試了首個(gè)完全由3D打印生產(chǎn)的燃燒室。由該公司在德國(guó)設(shè)計(jì)的3D打印燃燒室在2020年5月26日至6月2日期間在DLR德國(guó)航空航天中心的Lampoldshausen測(cè)試設(shè)施的P8測(cè)試臺(tái)上成功進(jìn)行了14次耐火測(cè)試。

燃燒室的制造以及測(cè)試工作是由ArianeGroup和DLR在歐洲航天局（ESA）的膨脹機(jī)-循環(huán)技術(shù)綜合演示器（ETID）項(xiàng)目下進(jìn)行的，該項(xiàng)目是ESA未來(lái)發(fā)射器準(zhǔn)備計(jì)劃（FLPP）的一部分。這些測(cè)試驗(yàn)證了ESA Prometheus引擎測(cè)試模型（M1）是否使用3D打印硬件組件。 ArianeGroup相信測(cè)試的成功為完全由增材制造制成的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)鋪平了道路。

普羅米修斯氣體發(fā)生器正在發(fā)生。圖片來(lái)自ArianeGroup。

3D打印的燃燒室演示器

由跨國(guó)航空公司空中客車公司和賽峰集團(tuán)組成的ArianeGroup成立的目的是促進(jìn)為ESA開(kāi)發(fā)和隨后生產(chǎn)Ariane 6運(yùn)載火箭。3D打印已在Ariane 6引擎的開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，已被用于制造許多組件。去年，ESA完成了ArienGroup的全尺寸3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)演示程序BERTA（Biergoler Raumttransportaengine / Biergoler太空運(yùn)輸驅(qū)動(dòng)器）的首次熱火測(cè)試，這是Ariane 6開(kāi)發(fā)管道的一部分，該項(xiàng)目?jī)r(jià)值3.6歐元十億美元（約合40億美元）。

除了降低成本和縮短生產(chǎn)周期外，使用3D打印還使ArianeGroup可以將輔助動(dòng)力裝置（APU）集成到Ariane 6中，從而最終提高了發(fā)射器滿足各種任務(wù)需求的無(wú)與倫比的能力。

該公司去年對(duì)全3D打印燃燒室進(jìn)行了耐火測(cè)試，該公司去年進(jìn)行了熱火測(cè)試活動(dòng)，該活動(dòng)為未來(lái)的液體推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證了14種技術(shù)構(gòu)件。該公司解釋說(shuō)，獲得的結(jié)果代表著為低成本火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的未來(lái)發(fā)展做準(zhǔn)備的關(guān)鍵步驟。

并非只有ArianeGroup和ESA認(rèn)識(shí)到3D打印在制造燃燒室和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)方面的優(yōu)勢(shì)。私人航空航天公司Launcher使用3D打印為其E-2火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造燃燒室。總部位于加利福尼亞州的航天公司Rocket Lab的Electron Rocket，也將由其3D打印Rutherford發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，該火箭將與美國(guó)太空部隊(duì)一起用于即將執(zhí)行的任務(wù)。

Prometheus引擎。圖片來(lái)自ArianeGroup。

ESA的Prometheus引擎

阿麗亞娜集團(tuán)（ArianeGroup）的3D打印燃燒室是用于發(fā)射器上級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的全面演示器。它結(jié)合了推進(jìn)技術(shù)，旨在驗(yàn)證創(chuàng)新的制造技術(shù)，材料和工藝，例如3D打印，激光點(diǎn)火和使用低成本材料。

它具有許多創(chuàng)新功能，包括低成本的銅合金冷卻通道和通過(guò)冷噴涂添加劑制造制成的外套。燃燒室還裝有通過(guò)激光熔融3D打印工藝制成的單件式噴射頭。 ArianeGroup解釋說(shuō)，這是理想的解決方案，可顯著減少將來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)制造時(shí)間和生產(chǎn)成本。

魔猴網(wǎng)點(diǎn)評(píng)：展望未來(lái)，成功的驗(yàn)證意味著ArianeGroup將為其所有液體推進(jìn)劑發(fā)動(dòng)機(jī)采用3D打印，包括ETID等上層發(fā)動(dòng)機(jī)以及Prometheus等高推力緬因州工程師。該公司于2017年與ESA簽訂了制造Prometheus的合同。ESA的Prometheus是超低成本火箭推進(jìn)系統(tǒng)的前身，旨在足夠靈活地適應(yīng)任何任務(wù)的新運(yùn)載火箭，并具有潛在的可重復(fù)使用性。

ETID和Prometheus的工作正在ESA的FLPP倡議下進(jìn)行。該計(jì)劃旨在通過(guò)提供可快速部署的成熟技術(shù)解決方案，以較低的成本，工作量和風(fēng)險(xiǎn)來(lái)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，來(lái)增強(qiáng)未來(lái)歐洲發(fā)射器的競(jìng)爭(zhēng)力。

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