3D打印助力美国Aerojet公司开发新一代AR1火箭发动机

在3D打印的航天应用方面,美国火箭与导弹推进系统开发商Aerojet Rocketdyne是当前绝对的全球领先者之一。实际上从2014年起,该公司就先后承接了许多重量级任务,比如为美国宇航局(NASA)开发CubeSat卫星的推进系统、猎户座飞船零部件、RS-25航天发动机(以签订价值16亿美元的订单),以及为美国政府开发新型的AR1火箭发动机,而在这些项目中,3D打印都扮演了十分重要的角色。

从战略角度来看,这些项目中最重要的当属AR1火箭发动机,因为它可以帮助美国摆脱对一直都在使用的俄制RD-180火箭发动机的依赖,而据南极熊了解,这款发动机的许多地方都用上了3D打印技术,比如其单冲量主喷油嘴就完全是通过3D打印技术制造的。现在南极熊获悉,Aerojet的开发工作已经进入了一个新的阶段,就是对其中一个关键部件“预燃室”进行原型设计/制造,而3D打印将一如既往地在其中发挥重要作用。

预燃室研发团队负责人是Nate Scholten表示,3D打印技术的采用对他们来说至关重要,因为开发工作是有期限要求的,如果采用传统工艺,造出一个全尺寸的预燃室喷油器大概需要1年时间,但现在有了3D打印,这个周期就能大幅缩短 — 1个月内就能完成包括设计、制造和测试的全过程,3个月内就能制造出小尺寸的原型,同时费用也能大幅降低。事实上在过去的1年多时间里,他们已经对一个单件喷油嘴和4个小尺寸喷油嘴进行了多达150次的点火测试,而它们全部是用3D打印技术制造的。

另外值得一提的是,除了将3D打印技术用于原型设计开发和测试用零部件制造,Aerojet Rocketdyne目前也正在尝试用它来制造终端部件。虽然要真正安装到AR1火箭上,这种终端3D打印部件必须通过严格的测试,但Aerojet相信通过他们的努力,这最终是可以实现的。

最后,Aerojet公司透露,有关其通过3D打印开发AR1火箭发动机的结果将会在未来几个月中相继在斯坦尼斯航天中心公示,同时他们也将开始尝试在已完成的测试基础之上进行实际制造,请关注南极熊3D打印网。