NASA testează o duză pentru motor de rachetă imprimată 3D la 6.000 de grade Fahrenheit

Administrația Națională pentru Aeronautică și Spațiu (NASA) a testat pentru prima dată cu succes duze din aluminiu pentru motoare rachete imprimate 3D, ca parte a unui proiect care urmărește să reducă costurile de producție și greutatea motorului. Duzele motoarelor rachete sunt necesare pentru a rezista la temperaturi și presiuni ridicate, necesitând utilizarea unor proceduri complexe și a mii de componente pentru a le fabrica. Prin noile motoare, agenția spațială își propune să reducă costurile asociate cu explorarea spațiului adânc și să reducă greutatea rachetei pentru a-i permite să transporte mai multă sarcină utilă.

NASA testează o duză pentru motorul rachetei imprimată 3D de 22 de ori, timp de zece minute de funcționare totală

Pentru a construi duza pentru motorul rachetei imprimată 3D, NASA a trebuit să dezvolte un tip de aluminiu care să fie potrivit pentru fabricarea aditivă și, de asemenea, să poată rezista la condițiile de funcționare stresante ale unui motor de rachetă. Duza motorului este una dintre cele mai importante componente ale unei rachete și, împreună cu camera de ardere, trebuie să reziste căldurii intense generate de arderea motorului și de produsele secundare ale arderii.

Această duză de motor este fabricată din aluminiu A6061-RAM2 și face parte din proiectul NASA Interactive Additive Manufacturing pentru a patra revoluție industrială (RAMFIRE). Proiectul se concentrează exclusiv pe dezvoltarea duzelor de motor Roxette imprimate 3D și se concentrează pe introducerea unor modificări de design pentru a permite simplitatea și răcirea rachetei.

Duza motorului rachetă, o componentă în formă de clopot situată în partea de jos, este adesea răcită de propulsorul suprarăcit care curge prin ea. Acest lucru se realizează prin formarea de canale în interiorul pereților duzei, care apoi curg înapoi în camera de ardere a motorului pentru a genera forță. Aceste canale necesită sute, dacă nu mii, de componente individuale, ceea ce în mod natural complică procesul de fabricație și crește costurile și greutatea.

Folosind imprimarea 3D pentru a fabrica duze pentru motor, NASA și partenerul său de inginerie și construcție pentru proiectul RAMFIRE, RPM Innovation, vor putea face duza motorului rachetei dintr-o singură bucată. Acest lucru reduce semnificativ costurile, simplifică procesul de inginerie și, de asemenea, face duza mai ușoară. Toate acestea sunt beneficii grozave, mai ales că greutatea este una dintre cele mai mari limitări ale rachetei. Inginerii trebuie să echilibreze cu atenție greutatea rachetei, combustibilul și cantitatea de sarcină utilă pe care o poate transporta pentru a se asigura că vehiculul poate decola efectiv la momentul lansării.

NASA consideră că progresele în imprimarea 3D pentru a face componente ale motorului rachetei îi vor permite să transporte mai multă sarcină utilă, în special în misiunile interplanetare. Pentru duza motorului rachetă RAMFIRE imprimată 3D, NASA a efectuat 22 de teste de succes și a testat-o ​​cumulativ timp de 579 de secunde sau aproape zece minute, cu temperaturi de până la 6.000 F.

În plus, NASA și RPM Innovation au fabricat și o duză atmosferică, precum și un rezervor de fluid criogenic. Aluminiul pentru aceste componente a fost fabricat în parteneriat cu Elementum 3D. Fabricarea aditivă pentru fabricarea de rachete este un domeniu relativ nou, iar compania de rachete Relativity Space din Long Beach, California, a început deja să producă rezervoare, motoare și alte componente folosind imprimarea 3D.