Самый большой 3-D печатный компонент ракетного двигателя из всех, которые NASA приходилось когда-либо тестировать, в минувший четверг 22 августа 2013 года произвёл рекордные 9000 кг тяги.
Этот тест стал значимой вехой для разработок, которые NASA реализует с целью снижения стоимости космических аппаратов. Такая инновация как лазерный адаптивный процесс, или 3-D печать, является семимильным шагом в создании новых, более рентабельных возможностей аэрокосмической промышленности США.
3-D печатный компонент, разработанный для инжектора ракетного двигателя, используется для подачи ракетного топлива и обеспечения тяги, необходимой для запуска ракеты в космос. В ходе теста жидкий кислород и газообразный водород, находящиеся в инжекторе, прежде чем попасть в камеру сгорания прошли через компонент. В результате была произведена тяга, в 10 превышающая тягу в любом из ранее разрабатываемых инжекторов с 3-D компонентами.
Руководитель Инженерного управления при Marshall Space Flight Center Chris Singer отметил, что успешный тест 3-В печатного ракетного инжектора приблизило NASA к доказательству того, что подобного рода инновационная технология вполне возможно в будущем будет использоваться для снижения стоимости аппаратных средств для космических полётов.
Компонент был изготовлен с использованием технологии селективной лазерной наплавки. С помощью этого метода был создан комплекс ракетного инжектора с 28 различными элементами, предназначенными для подачи и смешивания ракетного топлива. По дизайну ракетный инжектор подобен инжекторам для огромных двигателей, каким, например, является РТС 25, разрабатываемый для ракета-носителя SLS, который в будущем планируется использовать для полётов человека на Марс и астероиды.
По словам ведущего инженера проекта Greg Barnett, проведённый тест позволил специалистам NASA более детализировано выявить, что конкретно требуется для создания больших 3-D компонентов. Barnett не исключает, что такая технология будет применяться и для двигателей SLS.
Самый важный ключ к снижению стоимости аппаратных составляющих ракет заключается в минимизации количества компонентов. Для сравнения испытуемый инжектор состоял всего из двух частей, в то время как наиболее распространённые аналоги – 155 компонентов. Меньшее количество деталей предполагает, что для сборки будет приложено меньше усилий. Таким образом, это означает, что сложные детали, созданные посредством 3-D печати, имеют существенный потенциал для экономии средств.
Разработанный компонент также был проверен на устойчивость к высокому давлению (635 кг на 1см2) и воздействию высоких температур (порядка 6 тысяч градусов по Фаренгейту). В начальных числах сентября инженеры приступят к компьютерной диагностике, дабы более тщательно исследовать компонент.
Инжектор был произведён американской компанией Directed Manufacturing. NASA принадлежит дизайн.
Агентство всеми силами стремится продвинуть технологию 3-D печати, чтобы сделать каждый аспект освоения космического пространства более рентабельным. В основу проводимого теста легли испытания, ранее проводимые в Glenn Research Center и Центре космических полётов имени Джорджа Маршалла. Инженеры George Marshall Space Flight Center в сотрудничестве с компанией Made in Space разрабатывают и тестируют 3D принтер, который совсем скоро «напечатает» инструменты для экипажа Международной космической станции. К тому же Агентство спонсирует разработку 3D принтера для печати еды для долговременных космических миссий.
