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美國(guó)3D打印超聲速發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室測(cè)試成功

童程童美 2016-09-29

2016年1月18日,位于弗吉尼亞州的Orbital ATK公司驕傲地宣布,他們已成功地在NASA蘭利研究中心測(cè)試了3D打印超音速發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。不僅測(cè)試分析結(jié)果確認(rèn)達(dá)到甚至超出性能要求,3D打印的超音速發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室也被證明是能夠承受最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的風(fēng)洞試驗(yàn)記錄的一款燃燒室。

摘要

“就在上周,美國(guó)空軍向私人航天公司SpaceX與和Orbital ATK拋出了一份總價(jià)高達(dá)2.41億美元的大合同,通過這兩家公司將為空軍研制先進(jìn)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)原型。而這份合同中,Orbital ATK獲得了4700萬美金的合同,并將用3100萬美金用于開發(fā)高度先進(jìn)的火箭推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)。而本周,Orbital ATK即宣布其獲得的突破的進(jìn)展”

美國(guó)3D打印超聲速發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室測(cè)試成功

2016年1月18日,位于弗吉尼亞州的Orbital ATK公司驕傲地宣布,他們已成功地在NASA蘭利研究中心測(cè)試了3D打印超音速發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。不僅測(cè)試分析結(jié)果確認(rèn)達(dá)到甚至超出性能要求,3D打印的超音速發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室也被證明是能夠承受最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的風(fēng)洞試驗(yàn)記錄的一款燃燒室。

3D打印的超音速發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室,也被稱為超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室,是一項(xiàng)最具挑戰(zhàn)性的推進(jìn)系統(tǒng)部件,因?yàn)楸仨毐3衷诜浅?dòng)蕩的環(huán)境下燃燒室內(nèi)部穩(wěn)定燃燒。所以這項(xiàng)測(cè)試十分嚴(yán)格,為了真正測(cè)試Orbital ATK的3D打印原型,系統(tǒng)模擬了長(zhǎng)達(dá)20天的各種高溫超聲速飛行條件,其中包括最長(zhǎng)時(shí)間的推進(jìn)風(fēng)洞試驗(yàn)的記錄。

這個(gè)成功通過測(cè)試的推進(jìn)系統(tǒng)部件是通過粉末床融合制造(PBF)制造的,這項(xiàng)技術(shù)也被稱為選擇性激光融化(SLM)技術(shù)。從本質(zhì)上講,金屬3D打印技術(shù)如SLM技術(shù)允許復(fù)雜的幾何形狀和組件的構(gòu)建,以前需要多個(gè)零件組裝而成的部件,通過金屬3D打印技術(shù)可以簡(jiǎn)化成單一的,具有經(jīng)濟(jì)與成本效益的組件,在不影響強(qiáng)度或其他機(jī)械性能。

蘭利的測(cè)試成功也為Orbital ATK在設(shè)計(jì)新的燃燒室方面打開了更廣的空間,通過3D打印,不僅僅可以優(yōu)化幾何形狀,還可以集成功能組件,完成傳統(tǒng)方式不能實(shí)現(xiàn)的加工。

燃燒室的最終裝配在Orbital ATK位于紐約的工廠以及西弗吉尼亞州的阿勒格尼火箭中心的彈道實(shí)驗(yàn)室完成。

Orbital ATK是航空航天和國(guó)防技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。其主要產(chǎn)品包括運(yùn)載火箭和相關(guān)的推進(jìn)系統(tǒng):導(dǎo)彈產(chǎn)品、子系統(tǒng)和國(guó)防電子產(chǎn)品;精密武器、武器系統(tǒng)和彈藥;衛(wèi)星和相關(guān)的空間組件和服務(wù);以及先進(jìn)的航空航天結(jié)構(gòu)。

Orbital ATK總部設(shè)在杜勒斯,弗吉尼亞,在18個(gè)國(guó)家擁有員工約12000人。

不僅如此,Orbital ATK還在教育美國(guó)的下一代的企業(yè)社會(huì)責(zé)任方面做出了不懈的努力。

美國(guó)3D打印超聲速發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室測(cè)試成功

Orbital ATK回顧

2015年,全球著名軍火制造商洛克希德·馬丁空間系統(tǒng)公司通過購買Sciaky的設(shè)備通過3D打印技術(shù)自行制造衛(wèi)星推進(jìn)劑燃料箱,而之前洛克希德·馬丁公司從OrbitalATK公司那里購買這些關(guān)鍵的鈦金屬燃料箱。

2015年,SpaceX和Orbital ATK公司參與NASA商業(yè)運(yùn)輸項(xiàng)目,為國(guó)際空間站運(yùn)送補(bǔ)給。

2015年,通過Orbital ATK公司的一艘天鵝座無人貨運(yùn)飛船將第一臺(tái)來自歐洲的3D打印機(jī)送往國(guó)際空間站。

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