Инжектор для реактивного двигателя в 3 D | «Электрощит» — производственно-коммерческое объединение

16 июля 2013

НАСА проводит успешные испытания реактивного двигателя, некоторые компоненты которого изготовлены с помощью трехмерной печати

Не так давно специалисты НАСА и компании Aerojet Rocketdyne на стенде Исследовательского центра НАСА имени Гленна (NASA Glenn Research Center) в Кливленде, штат Огайо, произвели включение и испытания реактивного ракетного двигателя, некоторые элементы которого, в частности инжектор, были изготовлены с помощью технологий трехмерной печати. Этот проект нацелен на разработку передовых и инновационных технологий, которые могут значительно ускорить процессы изготовления компонентов ракет и космических аппаратов, снизить производственные затраты и сделают возможным изготовление узлов и деталей прямо в космосе.

Процесс трехмерной печати, использованный для изготовления узлов реактивного двигателя, называется методом лазерного плавления и сварки (laser additive process). В отличие от традиционных методов трехмерной печати, которые наносят на нужное место слои расплавленного пластика или другого материала, в использованном процессе были применены мощные лазеры, лучи которых были сфокусированы в области пространства, заполненной металлическим порошком. Лазерный свет нагревает и плавит маленькие частицы металлического порошка, превращая их в монолитный твердый металл, а затем, на созданную металлическую поверхность наносится очередной слой порошка и все повторяется снова. И в конце концов удаляется неизрасходованный порошок после чего остается только конечная деталь, изготовленная из монолитного металла.

Цель проведенных испытаний заключалась в изучении возможности изготовления деталей, узлов реактивных двигателей и космических аппаратов, которые могут выдерживать чрезвычайно критические условия эксплуатации, с помощью существующих технологий трехмерной печати. При проведении испытаний не ставилась задача использования и включения жидкостного реактивного двигателя, полностью изготовленного с помощью трехмерной печати, с помощью этой технологии был изготовлен только инжектор, ключевой компонент двигателя, в котором происходит смешивание двух компонентов топлива и который впрыскивает смесь в камеру сгорания двигателя. При этом, с помощью трехмерной печати были изготовлены несколько инжекторов различных типов, которые все успешно справились со своими функциями во время испытаний.

"Мы признаем, что возможность производства узлов на Земле и в космосе может кардинально изменить правила, согласно которым планируются текущие и будущие космические миссии. Возможность печати частей космической техники или даже космических кораблей полностью позволят получить людям новые возможности в деле исследований и освоения дальнего космического пространства" - рассказывает Майкл Гэзэрик (Michael Gazarik), первый заместитель директора НАСА по направлению развития космической техники.

Согласно информации от представителей НАСА, выгода от использования технологий трехмерной печати весьма существенна. Изготовление очень сложных компонентов может быть произведено всего за три-четыре месяца по сравнению с годом, который требуется для изготовления такого же компонента традиционными способами. При этом, уровень затрат снижается на 70 процентов, что может стать ключевым моментом в деле снижения стоимости космических миссий в целом.