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AEROJET ROCKETDYNE的新型3D打印火箭发动机通过了NA
发表日期:2021-05-21 23:53 浏览次数:84
      中国3D打印网5月20日讯,美国推进系统制造商Aerojet Rocketdyne宣布其RL10火箭发动机的升级版已成功通过NASA热火测试程序。在试验过程中,该公司的新型RL10C-X上级发动机以添加剂制造的喷油器和燃烧室为特色,在空间模拟中证明了点火和长期耐用性。 RL10C-X与美国联合发射联盟(ULA)共同开发,旨在推动其下一代Vulcan Centaur运载火箭,作为即将进行的探索性太空飞行的一部分。
        Aerojet Rocketdyne首席执行官Eileen P. Drake表示:“成功完成该测试系列,验证了我们将3D打印技术整合到RL10程序中的方法,以降低成本并保持发动机无与伦比的性能。 RL10在该行业已成为近60年的主力军,而RL10C-X将帮助确保发动机保持这一领导地位。”
 一位Aerojet Rocketdyne工程师准备了该公司的RL10C-X火箭发动机进行测试
  一位Aerojet Rocketdyne工程师准备了该公司的RL10C-X火箭发动机进行测试。图片来自Aerojet Rocketdyne。
  Aerojet Rocketdyne和3D打印
       除火箭发动机外,Aerojet Rocketdyne还被称为导弹防御和战术系统制造商,可满足驻美国的美国客户和国外机构的需求。该公司已经进行了20多年的工作,将3D打印集成到生产过程中,以生产可用于航天的部件,从而在降低产品成本的同时提高了设计的复杂性。
        早在2017年3月,Aerojet Rocketdyne再次承诺使用Sigma Labs的PrintRite3D软件,此软件自那时以来便加快了其认证工作流程。除了在2017年晚些时候完成其关键设计评审(CDR)之外,该公司还将3D打印预燃器集成到其AR1火箭发动机中,并进行了热火测试。
         最近,Aerojet Rocketdyne收购了3D Material Technologies(3DMT),此举使其将公司的3D打印,CNC加工和MIM功能整合到其产品组合中。凭借其增材制造专业知识,该公司现在也生产RS-25发动机的关键零件,并且最近获得了一份价值17.9亿美元的合同,为NASA的“ SLS项目”生产18套系统。
  RL10C-X的任务测试
       Aerojet Rocketdyne长期使用的RL 10发动机于1959年进行了首次测试,多年来已发射了数百颗卫星,探索性航天器和着陆器。当时,该系统经历了九次重大升级,并且由于其深度节流能力降低到额定推力的10%,因此该发动机继续具有作为NASA大型月球着陆器任务的动力的工具。
        为了确保推进系统的持续效力,Aerojet Rocketdyne一直与ULA和美国空军合作开发其增强型RL10C-X模型至少四年了。最初,该公司于2017年进行3D打印和测试了小秤部件,然后成功地将镍添加剂制造的可再生冷却喷嘴集成到火箭的推力室组件中。Aerojet Rocketdyne建立了可量产的发动机配置后,于2019年4月进行了全面的海平面测试,没有发生任何事故,此后已启动了32次。在公司的最新评估中,RL10C-X经受了两次热火海拔测试,这些测试是在真空中进行的,以模拟太空条件。
         经证实,经过3D打印优化的引擎能够点燃并提供24,000磅的推力,同时可以承受多次重启并可以长时间运行。如今,RL10C-X已完成了超过5,000秒的全引擎热火测试时间,将被用作为ULA的Vulcan Centaur火箭提供动力的方法,该火箭已于2021年4月添加到NASA的太空运载工具目录中。
         Aerojet Rocketdyne航天业务部高级副总裁Jim Maser表示:“我们在该计划上取得的显著进步证明了整个RL10C-X发动机系统已经在运营中日趋成熟。它不仅展示了RL10设计的功能和坚固性,而且还展示了该团队在氢发动机开发和发展方面的丰富经验。”
 Aerojet Rocketdyne的3D打印矮脚鸡火箭发动机在NASA马歇尔太空飞行中心开火测试

  Aerojet Rocketdyne的3D打印矮脚鸡火箭发动机在NASA马歇尔太空飞行中心开火测试。图片来自Aerojet Rocketdyne。

 3D打印的太空竞赛

       为了执行其未来的太空任务,NASA越来越多地转向那些使用3D打印来开发具有增强的飞行能力的火箭发动机的私人航空航天公司。 例如,今年早些时候,3D打印火箭制造商Relativity Space获得了一项价值300万美元的NASA合同,将小型卫星送入轨道。NASA本身也对增材制造的发动机部件进行了研究,于2020年12月完成了23个对铜燃烧室和铁镍超级合金喷嘴的热试验。
        在其他地方,美国国家航空航天局(NASA)的科学家与约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)合作,完全采用了另一种方法,并尝试了太阳能推进火箭的设计。 研究人员目前正在探索使用金属3D打印作为优化设备隔热屏的可能性。


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