ESA完成了3D打印BERTA火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的首次點(diǎn)火試驗(yàn)

近日，南極熊從外媒獲悉，歐洲航天局（ESA）上周宣布，其全尺寸3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)演示器BERTA，已于2019年2月18日完成首次試運(yùn)行。在德國(guó)航空航天中心的測(cè)試設(shè)施上，BERTA（Biergoler Raumttransportaengine）熱燃560秒，參考推力為2.5kN。

“最近對(duì)全尺寸火箭推力室組件的熱射擊，使我們證明3D打印在火箭，在軌運(yùn)輸應(yīng)用，微型發(fā)射器的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和探測(cè)航天器等方面應(yīng)用的可行性“ESA在一份新聞稿中指出。

作為ESA未來(lái)發(fā)射器預(yù)備計(jì)劃（FLPP）研究的一部分，由ArianeGroup開(kāi)發(fā)的BERTA發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)用于“可儲(chǔ)存的推進(jìn)劑”，這意味著燃料可以在室溫下儲(chǔ)存。 這種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)可以點(diǎn)燃幾次并且非常可靠。 它們可用于地球軌道以外的任務(wù)，持續(xù)數(shù)月。

在BERTA，通過(guò)選擇性激光熔化生產(chǎn)由耐腐蝕鎳基合金組成的注射頭和燃燒室。 3D打印允許工程師為冷卻通道添加更復(fù)雜的設(shè)計(jì)，旨在確保改善燃燒室的冷卻性能。 它允許工程師與燃燒過(guò)程分開(kāi)研究冷卻系統(tǒng)，以研究增材制造的結(jié)構(gòu)和表面的熱力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)特性。

熱點(diǎn)火3D打印推力室

測(cè)試活動(dòng)將持續(xù)四周，從該測(cè)試活動(dòng)中獲得的知識(shí)將應(yīng)用于未來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，例如Ariane 6發(fā)動(dòng)機(jī)Vinci和Vulcain的進(jìn)一步發(fā)展。 “進(jìn)一步的活動(dòng)將集中在綠色環(huán)保推進(jìn)劑的應(yīng)用上，用于提供5 kN推力的大型發(fā)動(dòng)機(jī)，”ESA寫道。

ESA的未來(lái)發(fā)射器計(jì)劃始于2003年。現(xiàn)在在第3階段，F(xiàn)LPP正在進(jìn)行系統(tǒng)研究，以增加技術(shù)要求的細(xì)節(jié)并支持發(fā)射器戰(zhàn)略規(guī)劃。
此外，ESA正在為具有低溫推進(jìn)劑（如Prometheus和ETID）的大型發(fā)動(dòng)機(jī)示范者開(kāi)發(fā)增材制造技術(shù)。

“用于熱射擊和最終飛行的3D打印合格零件是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，特別是在處理精細(xì)，​​復(fù)雜的結(jié)構(gòu)時(shí)，例如我們的演示器的冷卻通道。”ESA的推進(jìn)工程師Wenzel Schoroth評(píng)論道。 “這次點(diǎn)火試驗(yàn)是證明我們工藝有效性的一種方式，也是對(duì)增材制造的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流動(dòng)現(xiàn)象的更多了解。”

編譯自：3ders