NASA испытало 3D-печатные ракетные сопла из алюминиевого сплава

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства провело огневые испытания алюминиевых сопел, изготовленных с помощью аддитивных технологий. Меньшая масса таких двигателей позволит увеличить полезную нагрузку.

Проект реализован сотрудниками Центра космических полетов имени Джорджа Маршалла совместно с производителем металлических порошков Elementum 3D и бюро промышленной 3D-печати RPM Innovations по программе RAMFIRE (Reactive Additive Manufacturing for the Fourth Industrial Revolution). Опытную силовую установку испытали на двух топливных парах — водородно-кислородной и метан-кислородной. В видео ниже испытания можно отличить по цвету пламени — оранжевому при горении водорода и голубому при сжигании метана.

Алюминий — легкий и прочный металл, но с низкой теплостойкостью и склонностью к растрескиванию во время сварки, что затрудняет применение этого материала в производстве горячих компонентов ракетных двигателей. В этом случае проблемы удалось преодолеть за счет аддитивного производства: 3D-печать методом прямого лазерного осаждения металлических порошков (LP-DED) позволила создать цельную конструкцию с интегрированными охлаждающими каналами из легкого алюминиевого сплава A6061-RAM2 вместо сборки из тысяч компонентов. Такой подход не только повышает надежность и эффективность, но и значительно снижает производственные затраты.

Огневые испытания прошли этим летом и подтвердили способность конструкции и материала выдерживать давление свыше пятидесяти шести атмосфер. В ракетной технике это далеко не рекорд, однако конструкторы ориентируются в первую очередь на двигатели лунных посадочных модулей. В общей сложности проведены двадцать два теста двух образцов общей продолжительностью чуть менее десяти минут. На основе полученных данных будут проектироваться более совершенные конструкции.

Еще один проект программы RAMFIRE — 3D-печатное сопло клиновоздушного ракетного двигателя

«Масса имеет решающее значение для будущих полетов NASA в дальний космос. Такие проекты развивают аддитивное производство вместе с передовыми материалами и помогут разработать новые двигательные системы, производство и инфраструктуру, необходимые для амбициозных миссий NASA на Луну, Марс и за их пределы», — прокомментировал главный технолог Управления космических технологий NASA Джон Викерс.

3D-печатный криогенный бак

Команда работает и над другими проектами с использованием аддитивных технологий и нового алюминиевого сплава: на иллюстрациях выше показаны тридцатишестидюймовое сопло перспективного клиновоздушного ракетного двигателя и криогенный бак.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.