美國宇航局成功測試3D列印的火箭發動機渦輪泵

科技 04-22

美國宇航局的工程師已經測試了一個3D列印火箭發動機渦輪增壓泵與液體甲烷—一個美國航空航天局的許多航天器在執行火星或者深空任務中所需的理想的推進劑發動機需要的動力。

延伸閱讀：《Aerojet為美空軍制定3D列印火箭發動機部件檢驗標準》

渦輪泵是複雜的，因為它有一個旋轉速度快的渦輪驅動泵，為發動機提供燃料。

「這是一個最複雜的火箭部件，NASA已經測試過的液態甲烷—一種推進劑，可以支持火星登陸器和其他航天器的工作，」美國宇航局的推進系統部經理Mary Beth Koelbl說道。

他在一份聲明中說：「添加劑製造或3D列印技術使得它能夠快速設計、建造和測試2個相同的設計，與液體甲烷和液體氫推進劑一起工作的渦輪泵。

在全功率試驗中，渦輪產生600馬力和燃油泵，其「心跳」在每分鐘超過36000轉的速度繼續寧。

這600加侖的半低溫液體甲烷每分鐘能夠讓燃料發動機產生超過22500磅的推力。三個其他測試完成在較低的功率水平。

「甲烷的推進和3D列印技術正是美國宇航局探索包括火星之旅的未來關鍵技術，」馬歇爾推進工程師Graham Nelson說。

「我們很高興能夠完成測試，這兩種技術的進步的同時提高了未來的任務的完成能力，」他說。

液態甲烷冷卻至159攝氏度，而液態氫冷卻至240攝氏度。

液態甲烷的溫度越高意味著它的速度就越慢，從而更容易儲存更長的時間，這對火星任務來說是有利的。

而且，今天的技術已經能夠製造甲烷火箭燃料，它可以從大氣中大量的二氧化碳來製造甲烷火箭燃料。

「通過展示相同的渦輪泵可以採用不同燃料進行工作，我們發現一個共同的設計將是由甲烷或氫燃料發動機的工作，」設計了渦輪泵的馬歇爾工程師Marty Calvert說道。

「3D列印技術讓我們在建立渦輪泵時減少了45%的部件製作，」負責測試的馬歇爾推進工程師Nick Case說道。

下一步是要測試與其他3D列印引擎組件在一個類似的配置，到去年完成的液體氫測試和液體甲烷渦輪泵。

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