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    全球最大3D打印火箭发(fā)动机燃(rán)烧室是怎样造出来的?

    2019/12/10AI网945

    火(huǒ)箭(jiàn)发射(shè)可以(yǐ)说(shuō)蕴含着(zhe)世界(jiè)上最尖端的科技,尤(yóu)其在结(jié)构(gòu)设(shè)计上,火箭(jiàn)每减重(chóng)1kg,就可以节约两万美元的发射成本。

    从(cóng)前苏联发射第一(yī)颗火箭以来,火箭的制造(zào)技术(shù)一直在改进,然而经过(guò)几十年的设计优化后,传统(tǒng)的加工(gōng)制造技(jì)术遇到不少瓶颈,这时,3D打印技(jì)术(shù)的出现(xiàn)带(dài)来了(le)新的转机(jī)。

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    2019年11月18日,南(nán)极(jí)熊获悉,美国私人航空航天公司Launcher计(jì)划对其最新(xīn)研制的E-2火箭发动机进行首(shǒu)次全面测试,与常(cháng)规火箭相比,该火箭最大的(de)创新在于其发动机(jī)配备了3D打印的燃烧室, 测试日期定为2020年中旬。

    全(quán)球最大3D打(dǎ)印火箭发(fā)动机燃烧室是怎样造出来的?portant;" />

    下(xià)面南极(jí)熊就带你来看看,他们之前已经成功(gōng)测(cè)试(shì)过的3D打(dǎ)印E-1火箭发(fā)动机燃烧室是怎样制造出来的。
    首先,在(zài)电脑中设计出燃烧(shāo)室的(de)三(sān)维(wéi)结构(3D数据),值(zhí)得注意的是这样的结构是专为3D打印制造工艺而设(shè)计的,经过结(jié)构优化设计之后,不但(dàn)性能更(gèng)强而且(qiě)重(chóng)量更轻。

    然后(hòu),将(jiāng)数据进行切片处理(将(jiāng)设计(jì)好的3D模型数据转化为3D打印机可以识(shí)别的工作指令),导入到金(jīn)属3D打印机中。

    所需要用到的(de)铜合金粉末材料等一切准备就绪之后(hòu),便开始进入令人兴奋的(de)3D打印环节,使用激光一(yī)层一层的融(róng)化(huà)粉(fěn)末,每(měi)融化一层金属粉末之后,就铺(pù)上一(yī)层新(xīn)的(de)粉,然后(hòu)继续熔融堆积,直至(zhì)打(dǎ)印完成。

    打印完成之后,清(qīng)除燃(rán)烧室(shì)周边的(de)多余金(jīn)属粉末(mò)材(cái)料。

    3D打印(yìn)的燃烧室基本(běn)结构就已经(jīng)完成了

    全球最大3D打印火(huǒ)箭(jiàn)发动机燃烧室是怎样造出来的?portant;" />

    然后进行初(chū)步的测量:

    此时的(de)3D打印燃烧(shāo)室机构内部还存(cún)在很多的内应力,需要进行高温(wēn)退火处理。

    退火之后(hòu),燃烧室(shì)的性能得(dé)到进一步的提升,此(cǐ)时需(xū)要(yào)去除(chú)在激(jī)光熔融打(dǎ)印(yìn)时在表面形成的支撑结(jié)构。

    表面喷砂(shā)工(gōng)艺,使燃烧(shāo)室具(jù)有更加光滑的表面。

    下面将燃烧室放入CNC加工中(zhōng)心(减(jiǎn)材制造(zào)工艺),进行钻(zuàn)孔

    用三坐标(biāo)测量仪来检测燃烧(shāo)室的尺寸精度,确保最终的工件的尺寸符合(hé)使(shǐ)用要求。

    三维扫描仪来扫描最终的燃(rán)烧室,逆向获取其3D数据。

    所有的后(hòu)处理工作、测量工作(zuò)完成之后(hòu),即将进入令人更加兴奋地测试环节,将燃(rán)烧室固定在测(cè)试架上面。

    这款3D打印技术(shù)制造(zào)的铜(tóng)合(hé)金E-1火(huǒ)箭发动机燃(rán)烧室(shì)经过(guò)测试,推力达到2.77KN,最大压力:430PSI,最大室温度:3600KELVIN。

    而(ér)2020年要测试的是最新升级(jí)版的E-2发动机,Launcher Engine-2将是小型卫星发(fā)射器级别中性(xìng)能最高的引擎-具有最大推力,最低推进(jìn)剂消耗量和最(zuì)低每磅推力(lì)成(chéng)本。

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    △Launcher的 E-2发(fā)动机

    全球最大(dà)3D打印火箭发动机燃烧室是怎样造出来(lái)的?portant;" />

    △Launcher的 E-2发动机的详(xiáng)细细节

    每个(gè)发动机产生10吨推(tuī)力(lì)(22,000磅力),四个(gè)Engine-2液体火箭发动机将为Rocket-1的(de)第一阶段提(tí)供动力。第(dì)五台经过真空优化(huà)的Engine-2发动机将为第二阶段提(tí)供动力。

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    Engine-2或(huò)E-2也可(kě)以出售给商(shāng)业和政府客户,以与他们自(zì)己的运载火箭集成(chéng)。

    据南极熊了(le)解,3D打印的E-2发动机(jī)燃(rán)烧室由EOS集团旗下的AMCM制造(zào),这(zhè)个零(líng)件据称是世(shì)界上最大的3D打印液体火箭发动机燃烧(shāo)室单体部件。

    Launcher公司于(yú)2017年在纽约布鲁克(kè)林成立,是(shì)一家航(háng)空(kōng)航(háng)天初创(chuàng)公司,他们开(kāi)发的(de)Rocket-1运(yùn)载火箭高20米(mǐ)(65英尺)长,可以将(jiāng)重达773千克(1,704磅)的卫星传送到低地球(qiú)轨道(dào)。

    最初(chū),该公司与(yǔ)EOS合作,于2018年用铜(tóng)合金(jīn)3D打(dǎ)印其E1概(gài)念(niàn)验证发动机的底座,E-1发动机是Launcher的第(dì)一代液氧冷(lěng)却燃烧室。后来,Launcher于2019年开(kāi)发了(le)液氧(yǎng)和煤油E-2发动机,并选(xuǎn)择与AMCM合作为发动机生产3D打印燃(rán)烧室。E-2发动机采用高性能铜合(hé)金3D打印,高度为860毫米(34英(yīng)寸),出口喷嘴(zuǐ)直(zhí)径为410毫米(16英寸),进入轨道所需(xū)的(de)推进剂更少(shǎo),从而使发(fā)射器每枚火箭可(kě)以运载更多(duō)的(de)卫星货物,其价格比竞争对手更低(dī)。

    Launcher在2019年11月5日(空军(jun1)太(tài)空日)获(huò)得美国空军(jun1)太空与导弹系统中心(SMC)的150万美(měi)元奖励。

    AMCM将在2019年Formnext 11.1号(hào)展馆C49展位上展示全尺寸(cùn)Launcher E-2燃烧室模型(xíng)。

    关键词: 人(rén)工智能(néng)




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    更新时间:2025-07-14 21:13 来源:www.zhuzhou.jiaxing.zz.pingliang.ww38.viennacitytours.com