美國宇航局的工程師已經(jīng)測試了一個3D打印火箭發(fā)動機(jī)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(zhí)行火星或者深空任務(wù)中所需的理想的推進(jìn)劑發(fā)動機(jī)需要的動力。
渦輪泵是復(fù)雜的，因?yàn)樗幸粋€旋轉(zhuǎn)速度快的渦輪驅(qū)動泵，為發(fā)動機(jī)提供燃料。
“這是一個最復(fù)雜的火箭部件，NASA已經(jīng)測試過的液態(tài)甲烷—一種推進(jìn)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(jìn)系統(tǒng)部經(jīng)理Mary Beth Koelbl說道。
他在一份聲明中說：“添加劑制造或3D打印技術(shù)使得它能夠快速設(shè)計(jì)、建造和測試2個相同的設(shè)計(jì)，與液體甲烷和液體氫推進(jìn)劑一起工作的渦輪泵。
在全功率試驗(yàn)中，渦輪產(chǎn)生600馬力和燃油泵，其“心跳”在每分鐘超過36000轉(zhuǎn)的速度繼續(xù)寧。
這600加侖的半低溫液體甲烷每分鐘能夠讓燃料發(fā)動機(jī)產(chǎn)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(jìn)和3D打印技術(shù)正是美國宇航局探索包括火星之旅的未來關(guān)鍵技術(shù)，”馬歇爾推進(jìn)工程師Graham Nelson說。
“我們很高興能夠完成測試，這兩種技術(shù)的進(jìn)步的同時提高了未來的任務(wù)的完成能力，”他說。
液態(tài)甲烷冷卻至159攝氏度，而液態(tài)氫冷卻至240攝氏度。
液態(tài)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(wù)來說是有利的。
而且，今天的技術(shù)已經(jīng)能夠制造甲烷火箭燃料，它可以從大氣中大量的二氧化碳來制造甲烷火箭燃料。
“通過展示相同的渦輪泵可以采用不同燃料進(jìn)行工作，我們發(fā)現(xiàn)一個共同的設(shè)計(jì)將是由甲烷或氫燃料發(fā)動機(jī)的工作，”設(shè)計(jì)了渦輪泵的馬歇爾工程師Marty Calvert說道。
“3D打印技術(shù)讓我們在建立渦輪泵時減少了45%的部件制作，”負(fù)責(zé)測試的馬歇爾推進(jìn)工程師Nick Case說道。
下一步是要測試與其他3D打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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