NASA ateities raketų varikliuose gali būti didelio masto 3D spausdinimas

Dulkėms nukreiptos energijos nusėdimas gali sukelti didelių konstrukcijų, tokių kaip šios variklio išleidimo angos, pigesnes ir greitesnes nei tradicinės kalimo technologijos. Paskola: NASA

Pagal „Artemis“ programą NASA Astronautai grįžta į Mėnulį, kur mes pasirengsime žmogaus tyrimams Marsas, Papildoma gamyba ar 3D spausdinimas, NASA, pramonė և Mokslininkai yra pagrindiniai raketų dalių spausdinimo metodai, kurie gali palengvinti šias keliones.

NASA sparčiosios analizės շարժ gamybos variklių technologijos projektas arba RAMPT, skatina 3D spausdinimo raketinių variklių komponentų gamybą naudojant metalinius miltelinius lazerius. Metodas, vadinamas pūtimo dulkių energija nukreiptu energijos kaupimu, gali sumažinti išlaidas, laikui bėgant atnešti didelius, sudėtingus variklio komponentus, tokius kaip purkštukai, degimo kameros. Ankstesni priedų gamybos pokyčiai neturėjo didelio masto galimybių, kurias suteikė ši besivystanti technologija.

„Šis technologinis proveržis yra reikšmingas, nes jis leidžia mums pagaminti brangiausias, brangiausias raketinių variklių dalis už mažesnę kainą nei anksčiau“, – sakė Nrew žaidimų modifikavimo plėtros programos, finansuojančios RAMPT projektą, vadovas Drewas Hope’as. “Be to, tai leis ir aviacijos ir kosmoso pramonės įmonėms tą patį padaryti, pritaikyti šią gamybos technologiją medicinos, transporto ir infrastruktūros pramonėje.”

https://www.youtube.com/watch?v=f9MckdS1vRQ:
NASA inžinieriai tiria naują 3D raketų variklių dalių spausdinimo būdą, naudojant metalinius miltelius ir lazerius. Metodas, vadinamas susikaupusių dulkių energija nukreiptu kaupimu, yra greitesnis ir labiau prieinamas nei įprasti kalimo metodai. Kūrimas yra NASA greitosios analizės և gamybos variklių technologijos arba RAMPT projekto dalis. Paskola: NASA

Metalo milteliai suleidžiami spausdinant iš išlydyto metalo arba lazeriu šildomo baseino su išlydytu rezervuaru. Išpūstas dulkių purkštukas ir lazerinė optika yra integruota į spausdintuvo galvutę. Ši spausdinimo galvutė pritvirtinta prie roboto ir tuo pačiu metu juda per vieną kompiuterio apibrėžtą sluoksnį. Kaltinis metodas turi daug privalumų, įskaitant galimybę gaminti labai didelius gabalus, kuriuos riboja tik patalpos, kurioje jie pagaminti, dydis. Jis taip pat gali būti naudojamas spausdinti labai sudėtingas dalis, įskaitant variklio antgalius su vidinio aušinimo skysčio kanalais. Raketinio variklio purkštukai, kuriuose yra vidinės aušinimo bangos, per bangas išstumia kriogeninį kurą, padėdami išlaikyti purkštuką saugioje temperatūroje.

„Purkštukų gamyba tradiciniu būdu yra sunkus procesas, tai gali užtrukti ilgai“, – sakė Paulas Gradlas, NASA Maršalo kosminių skrydžių centro Hantsvilyje, Alabamos valstijoje, RAMPT vyriausiasis tyrėjas. „Pūtimo būdu džiovintų miltelių pavidalo nuosėdų priedų gamyba leidžia sukurti labai didelio masto komponentus, turinčius sudėtingų vidinių savybių, kurių anksčiau nebuvo įmanoma. “Mes galime žymiai sumažinti išlaidas ir išlaidas, susijusias su bangų aušinamų purkštukų, kitų raketų komponentų gamyba.”

3D spausdinimo raketinių variklių kompleksinis dizainas

Sudėtingas dizainas, pavyzdžiui, variklio antgaliai su integruotomis bangų sienelėmis, gali būti pagaminti naudojant išpūstą dulkių nukreiptą energijos nusodinimą. Antgalio sienos šonai yra tik kelių centimetrų storio. Paskola: NASA

Neseniai RAMPT komanda naudodama šią technologiją pagamino vieną iš didžiausių NASA atspausdintų purkštukų, kurių skersmuo inches 38 coliai buvo 40 colių, su visiškai integruotais aušinimo kanalais. Šis antgalis buvo pagamintas per rekordiškai trumpą laiką, vos per 30 dienų, palyginti su beveik vienerių metų tradicinių suvirinimo metodų, և užbaigtais metais anksčiau, nei planuota, dėl sparčios technologijos pažangos.

RAMPT projekto sėkmė atkreipė NASA kosminės paleidimo sistemos dėmesį SLS:, raketų komanda. NASA SLS kartu su erdvėlaiviu „Orion“ yra mūsų nuodugnių kosmoso tyrimų programų pagrindas, įskaitant tvarių tyrimų atlikimą, kai pirmoji moteris և dešimtmečio pabaigoje išsiuntė kitą vyrą į mėnulį 2024 m. Վերջին SLS programa investuoja į RAMPT procesą, kuriame klastojamos į dulkes nukreiptos energijos saugyklos, siekiant patvirtinti ją skrydžiui į kosmosą. Kartu su RAMPT komanda naudoja įrangą, kad pastatytų ir įvertintų kanalu aušinamą išleidimo angą, kurios skersmuo yra 5 metrai և beveik 7 pėdos.

„Gamindami kitus komponentus, skirtus bangų sienų lizdams, naudodami šį naujo tipo priedą, galėsime SLS variklius konvertuoti į reikiamą skalę sumažintu grafiku ir sąnaudomis“, – sakė Sonny Heflin, SLS skystųjų variklių biuro vadovas.

Atlikdami keletą griežtų karštos liepsnos bandymų, inžinieriai pateiks antgalio purkštuko versiją su ta pačia degimo temperatūra և 6000 laipsnių nuolatinio slėgio, kuri bus taikoma eksploatacijos metu, kad būtų parodytas naujai nukreiptos energijos kaupimo technologijos stabilumas ir našumas.

Viešojo ir privataus sektorių partnerystė

Nors NASA vadovauja technologijų plėtros ekspedicijai, bendradarbiavimas su mokslo ir pramonės atstovais vaidina svarbų vaidmenį. Sutartimi su Auburno universitetu Alabamoje RAMPT bendradarbiauja su specializuotomis gamybos įmonėmis, kurios jau stiprina „meno lygį“, konsoliduodamos savo darbą, kad šios komandos sukurtos technologijos būtų plačiai prieinamos privačiam sektoriui. Ši viešojo ir privataus sektoriaus partnerystė taip pat prideda vertės NASA misijai, nes partneriai dalijasi tam tikromis plėtros išlaidomis.

NASA investicijos į tiesioginio dulkių energijos kaupimo technologiją (medžiagas) vaidins pagrindinį vaidmenį ambicingiausiose agentūros žvalgybos misijose. Technologijos gali vaidinti svarbų vaidmenį daugelyje kitų pramonės šakų, įskaitant komercinę erdvę, padėdamos padaryti pasaulį geresnę spausdinimo vietą vienu metu.

RAMPT projektą finansuoja NASA kosmoso modifikacijų kūrimo programa kaip NASA kosminių technologijų misijos dalis. RAMPT apima visus agentūros partnerius, įskaitant NASA Glenno tyrimų centrą Klivlande, NASA Ameso tyrimų centrą Silicio slėnyje, Kalifornijoje, pramonę ir mokslą.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Naujų atradimų apie milijardus mikrobų pavertimą mūsų kūnu pavertimas įvairiomis ligomis

Įvairūs MIT tyrėjai naujus atradimus apie milijardus mikrobų paverčia žmogaus kūnu įvairiausių ligų gydymu. Įvairūs mokslininkai naujus atradimus apie milijardus mikrobų paverčia kūnu įvairiausių ligų...

MIT neurologai nustato hipokampo smegenų sąsają, koduojančią įvykių laiką

MIT neuromokslininkai nustatė, kad hipokampo CA2 regione esančios piramidinės ląstelės (žalios) yra atsakingos už kritinės informacijos saugojimą. Kreditas: „Tonegawa Lab“, redagavo „MIT News“ Išvados...

Vibruojančių molekulių naudojimas medžiagos bangų savybėms tirti

HD + molekuliniai jonai (geltonos ir raudonos taškų poros) jonų gaudyklėje (pilka) yra apšvitinti lazerio banga (raudona). Tai sukelia kvantinį šuolį pakeistų molekulių joninės...

Naujas dizainas pagerina naujos kartos perovskitų kraujo ląstelių efektyvumą

Autorius: Davidas L. Chandleris, Masačusetso technologijos institutas 2021 m. Vasario 27 d Šiame paveikslėlyje perovskito fotovoltai fone rodomi su atskirais perovskito kristalais, kurie rodomi kaip...

Naujas odos pleistras nuolat stebi širdies ir kraujagyslių sistemos signalus և biocheminius lygius

Šis minkštas, tamprus pleistras gali vienu metu kontroliuoti jo kraujospūdžio և biocheminį lygį. Paskola Wang laboratorija / San Diegas Kalifornijos universiteto, San Diego,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.