Тяговая камера этого ракетного двигателя была напечатана на 3D-принтере и состоит всего из трех частей.
На этой неделе европейские инженеры горячим огнем испытали полностью напечатанную на 3D-принтере камеру тяги, которая однажды сможет привести в действие верхние ступени ракет. Камера состоит всего из трех частей и была построена с использованием аддитивного производства слоев, другого названия 3D-печати.
Это испытание с применением горячего пламени длилось 30 секунд и было проведено 26 мая 2020 года на испытательном стенде Лампольдсхаузена Немецкого аэрокосмического центра DLR. Европейское космическое агентство заявило, что на следующую неделю запланированы дополнительные испытания.
Этот полномасштабный демонстратор камеры тяги для верхнего ракетного двигателя, названный ETID или интегрированный демонстратор технологии цикла расширителей, напечатан в трехмерном виде. Предоставлено: ESA.
Производство и испытания этих компонентов ракетных двигателей проводились в рамках подготовительной программы ЕКА для будущих пусковых установок, и за последний год были испытаны по крайней мере три конфигурации геометрии и конструкции камеры сгорания. Камеры имеют полноразмерные размеры и имеют напечатанный на 3D-принтере медный футляр со встроенными каналами охлаждения и высокопрочной рубашкой. Его коллектор и цельная головка инжектора также напечатаны на 3D-принтере.
Полномасштабные демонстрационные модели осевой камеры называются ETID или Expander-cycle Technology Integrated Demonstrator. ЕКА говорит Эти напечатанные на 3D-принтере модели включают новейшие конструкции силовых установок и помогают доказать новые технологии, материалы и методы производства, которые обеспечивают более высокую производительность при более низкой стоимости для будущих пусковых установок.
Трехмерные печатные дизайны производятся с 2018 года, а в 2019 году инженеры провели 23 испытания, общее время работы которых составило 2707 секунд. Во время тестирования было достигнуто 49 различных рабочих точек, доведя различные уровни тестирования до «крайностей» - таких как увеличение потока холодного водорода в системе и, следовательно, «переохлаждение» оборудования во время работы. Поток холодного водорода также способствует охлаждению оборудования, поддерживая температуру в разумных пределах во время работы.
Демонстрационный образец технологии двигателя был встроен в вакуумную камеру P3.2 на испытательном стенде Немецкого аэрокосмического центра DLR в Лампольдсхаузене для заключительных испытаний горячим пламенем, которые были завершены в мае 2019 года. Фото: ESA
ESA сообщило, что во время испытаний на этой неделе были протестированы две разные головки инжектора, включая полностью напечатанную на 3D-принтере версию, а также регенеративное сопло, которое оптимизирует цикл двигателя за счет максимального отвода тепла.
Аддитивное производство слоя (ALM) - это противоположность субтрактивного производства, при котором материал удаляется и обрабатывается для достижения желаемой формы. В ALM трехмерные детали создаются в последовательных слоях материала под управлением компьютера. Если раньше 3D-печать использовалась в основном для быстрого прототипирования, сейчас она часто используется для изготовления готовых деталей для аэрокосмической и автомобильной промышленности.
ETID был разработан и изготовлен компаниями ArianeGroup (Германия), GKN Aerospace (Швеция), Safran Aero Boosters (Бельгия), Aerospace Propulsion Products (Нидерланды) и Carinthian Tech Research (Австрия) и испытан DLR Lampoldshausen.
Несколько других компаний по всему миру занимаются 3D-печатью и тестируют различные детали для ракет, в том числе Пространство относительности (см. замедленное видео ниже печатаемого ракетного топливного бака), и AI Space Factory.
Для получения дополнительной информации о тестах 2020 г. см. эту веб-страницу ESA.
