Перед американским космическим агентством NASA стоит задача по максимально эффективному и бюджетному массовому производству ракетных двигателей и их составляющих. Недавно инженеры предложили использовать для этого технологию 3D-печати. По их словам, процесс изготовления деталей пойдёт намного быстрее и обойдётся в меньшую сумму.
Космическое агентство НАСА и флоридская исследовательская компания «Aerojet Rocketdyne» представили результаты тестирования первого инжектора для ракетных двигателей, который был создан с использованием технологии 3D-печати — так называемого «добавочного производства». Представители агентства сообщили, что устройство в первую очередь тестировалось на пожаробезопасность.
В ходе испытаний «напечатанная» форсунка подвергалась воздействию высоких температур и давления (фото NASA, Glenn Research Center).
Представители NASA сообщили, что форсунку изготовили при помощи так называемой методики селективной лазерной плавки (SLM). Для начала инженеры проектируют трехмерную модель будущей детали на компьютере. Затем на основе этой модели изготовляется физический объект: лазер высокой мощности плавит металлическую стружку и сплавляет тончайшие слои воедино. Добавим, что селективная лазерная плавка — далеко не самая необычная методика, которую используют инженеры NASA. Агентство уже попросило учёных из университета Вашингтона (Washington State University) напечатать на 3D-принтере объект из лунной пыли.
Также они тестируют электронно-лучевой процесс создания предметов произвольной формы (EBF3): сопло, выпускающее луч электронов, контролируется специальной компьютерной программой, электроны воздействуют на металлические нити, спаивая их согласно трёхмерной модели, и возникает физический объект. Эта технология применима и в условиях микрогравитации: космонавты смогут таким образом изготавливать необходимые детали прямо в космосе.
Схема устройства топливной форсунки (иллюстрация Finavon/Wikimedia Commons).
Испытание этого инжектора огнем в качестве части ракетного двигателя является значительным достижением в период развития »добавочного производства« и использования его космических двигателях», — заявил руководитель проекта Кэрол Tолберт из Исследовательского центра Джона Гленна НАСА в Кливленде, штат Огайо, где проводились испытания. «Эти успешные тесты дали нам понять, что теперь мы готовы идти дальше, чтобы продемонстрировать возможности полноразмерных разработок аддитивно произведенных деталей», — добавил Толбер.
«В NASA все понимают, что для запланированных космических миссий понадобятся более эффективные и бюджетные технологии. Технология аддитивного производства отдельных деталей или даже целых космических кораблей может стать незаменимой в будущем», — заявил Майкл Газарик, заместитель главы отдела космических технологий NASA.