完成熱火測(cè)試！3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)有望飛向太空，Aerojet Rocketdyne

導(dǎo)讀：人類(lèi)自上古時(shí)期就對(duì)宇宙充滿著好奇，從一幅幅飛天壁畫(huà)到如今各類(lèi)運(yùn)載火箭的升空，探索太空的腳步從未停歇。3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，從制造角度為人類(lèi)探索太空的夢(mèng)想提供了新的可能。

南極熊獲悉，加州火箭和導(dǎo)彈推進(jìn)器制造商Aerojet Rocketdyne于2021年5月11日宣布已經(jīng)對(duì)3D打印RL10C-X上層火箭發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了全面測(cè)試，希望能夠在2022年之前發(fā)射Vulcan Centaur火箭。RL10C-X使用模擬太空的真空的測(cè)試室，以大約24,000磅（約10.9噸）的推力進(jìn)行了測(cè)試，并進(jìn)行了類(lèi)似飛行的配置測(cè)試（包括多次重啟），以證明發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)良好。

△首輪測(cè)試中，3D打印的RL10C-X原型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)飆升。圖片由Aerojet Rocketdyne提供。

據(jù)了解，RL10C-X是RL10高級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)版本，主要部件包括噴射器和燃燒室，均采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)。在過(guò)去的十年中，Aerojet一直積極致力于開(kāi)發(fā)增材制造（AM）平臺(tái)，構(gòu)建可可靠承受火箭發(fā)動(dòng)機(jī)極端運(yùn)行環(huán)境的組件。在最近的測(cè)試中，發(fā)動(dòng)機(jī)成功地證明了在極端飛行條件下的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火性能。RL10C-X迄今已累積了5000秒的完整熱火測(cè)試以及32次啟動(dòng)，并在熱火測(cè)試之后仍具有顯著的使用壽命。

△RL10發(fā)動(dòng)機(jī)。圖片由Aerojet Rocketdyne提供。

Aerojet Rocketdyne團(tuán)隊(duì)從3D打印和測(cè)試小規(guī)模組件開(kāi)始，然后利用SLM技術(shù)制造銅合金全尺寸推力室組件。在2019年，團(tuán)隊(duì)使用了一種新型3D打印鎳合金再生冷卻噴嘴，可在海平面測(cè)試全尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。Aerojet Rocketdyne正在與美國(guó)空軍和美國(guó)航天器發(fā)射服務(wù)提供商聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟（United Launch Alliance）合作開(kāi)發(fā)RL10C-X，后者計(jì)劃使用發(fā)動(dòng)機(jī)為Vulcan Centaur運(yùn)載火箭的上半部分提供動(dòng)力。

RL10引擎經(jīng)歷了九次重大升級(jí)。除了推動(dòng)數(shù)百顆衛(wèi)星和發(fā)射航天器探索太陽(yáng)系中的每個(gè)行星外，這款發(fā)動(dòng)機(jī)還在1990年代為DC-X垂直起降飛機(jī)提供動(dòng)力。它還在NASA展示了深度節(jié)流能力，可低至額定值10％的推力，這使它非常適合大型月球著陸器和未來(lái)的火星著陸器。

△美國(guó)空軍與Aerojet Rocketdyne共同開(kāi)發(fā)RL10C-X。圖片由Aerojet Rocketdyne提供。

Aerojet Rocketdyne首席執(zhí)行官兼總裁Eileen P.Drake表示3D打印技術(shù)的使用不僅保持了發(fā)動(dòng)機(jī)性能，還降低了成本。Aerojet Rocketdyne太空業(yè)務(wù)部門(mén)高級(jí)副總裁Jim Maser稱本次測(cè)試不僅證明了RL10設(shè)計(jì)的能力和堅(jiān)固性，還展示了團(tuán)隊(duì)在氫發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)和發(fā)展方面的豐富經(jīng)驗(yàn)。

與傳統(tǒng)制造相比，3D打印的靈活性和快速制造為Aerojet Rocketdyne實(shí)現(xiàn)了降低成本、部件優(yōu)化、按需制造以及復(fù)雜幾何形狀加工，降低了航天器的制造門(mén)檻。南極熊相信，隨著技術(shù)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，航天器的制造成本會(huì)越來(lái)越低，屆時(shí)將會(huì)有更多的企業(yè)和相關(guān)人員加入這個(gè)行業(yè)，為人類(lèi)探索太空的夢(mèng)想提供更多的可能性。

參考閱讀：

1. 3D PRINTED RL10C-X ENGINE DEMONSTRATES FULL MISSIONCAPABILITY DURING ALTITUDE HOT FIRE TEST SERIES
2. Aerojet Rocketdyne Completes Altitude Hot Fire TestSeries for 3D Printed Rocket Engine