美國(guó)宇航局成功測(cè)試全3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī) — 可產(chǎn)生2萬磅推力

在認(rèn)識(shí)到3D打印技術(shù)的諸多好處后，世界主要的航天機(jī)構(gòu)正在越來越多的將這種技術(shù)用于制造航天器的零部件，這其中最為積極的當(dāng)屬美國(guó)宇航局（NASA）。在今年早些時(shí)候，他們就成功測(cè)試了用于火箭推進(jìn)的3D打印渦輪泵，而最近，他們又成功完成了對(duì)全3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)試。在測(cè)試中，發(fā)動(dòng)機(jī)使用低溫液氫和液氧燃料產(chǎn)生了2萬磅的巨大推力。
事實(shí)上在此次的測(cè)試之前，NASA就多次探討過3D打印技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，特別是在作為一種用于遠(yuǎn)程探索任務(wù)的經(jīng)濟(jì)型工具方面 — 這需要它有能力制造航天器所需的重要零部件，而這正是此次測(cè)試的目的。

不過與之前的其它測(cè)試相比，此次的測(cè)試顯得非常特別，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)上3D打印部件的數(shù)量達(dá)到了驚人的75%�！巴ㄟ^測(cè)試渦輪泵、燃料噴射器和閥門，我們已經(jīng)證明了制造一個(gè)用于登錄器或空間推進(jìn)的3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)是完全可行的。”3D打印驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)的項(xiàng)目經(jīng)理Elizabeth Robertson在NASA的網(wǎng)站上表示。

據(jù)中國(guó)3D打印專業(yè)媒體平臺(tái)南極熊了解，這些3D打印部件都是利用選擇性激光燒結(jié)（SLS）技術(shù)制造的，每個(gè)都極具成本效益，不僅成本降低了不少，而且制造時(shí)間從使用傳統(tǒng)工藝時(shí)的超過1年縮短到了現(xiàn)在的幾個(gè)月。

在過去的3年里，NASA一直在進(jìn)行一系列3D打印部件的開發(fā)，而此次的發(fā)動(dòng)機(jī)則是迄今為止相當(dāng)重要的進(jìn)展。盡管此前，大部分的3D打印部件都經(jīng)過了單獨(dú)的測(cè)試或與其它非3D打印部件共同進(jìn)行了測(cè)試，但這回卻是它們首次一起接受測(cè)試。

“這些3D打印部件的表現(xiàn)與被安裝在常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)中時(shí)一樣好，都經(jīng)受住了火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的極高溫度和壓力，”發(fā)動(dòng)機(jī)的測(cè)試負(fù)責(zé)人Nick Case表示，“渦輪泵的轉(zhuǎn)速超過了9萬轉(zhuǎn)/分鐘，而最終的結(jié)果就是令推進(jìn)室產(chǎn)生了超過2萬磅的推力。這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)足以為火箭的上部或火星登陸倉提供足夠的力量�！�

此次的測(cè)試總共進(jìn)行了7次，最長(zhǎng)的一次持續(xù)了10秒鐘。在所有的測(cè)試中，這臺(tái)3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)都是暴露在與真實(shí)場(chǎng)景別無二致的極端條件之下的。

在這里需要強(qiáng)調(diào)的是，極端的發(fā)射和太空環(huán)境有可能造成發(fā)動(dòng)機(jī)部件的脆裂，所以這些3D打印部件必須非常耐用才行。因此，使用甲烷和更多3D打印部件的測(cè)試（比如冷卻燃燒室和噴嘴）已經(jīng)進(jìn)入了NASA的未來計(jì)劃。

延伸閱讀：  
《美國(guó)宇航局用3D打印技術(shù)造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)》
《美國(guó)宇航局“3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵”成功通過測(cè)試》
《美國(guó)宇航局成功測(cè)試使用3D打印制造的最復(fù)雜的燃料噴射器》

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