同样作为初创的航天企业,Launcher与SpaceX,维珍银河,BlueOrigin等公司一样,采用3D打印技术制造火箭发动机关键零部件。Launcher与合作伙伴3T、EOS开发了3D打印铜合金火箭发动机部件,该部件已经进行了点火测试。本期,就让我们通过视频一睹这一3D打印火箭发动机部件的打印、后处理与点火测试的过程。
集成复杂冷却通道
卫星发射的过程中,最关键的部分是制造一个强大而可靠的火箭发动机。
Launcher用于向低地球轨道发射卫星的火箭为液氧(LOX)/煤油火箭。典型的液氧/煤油火箭在发射台上的推进剂约为95%,更高效的火箭发动机节省的燃料可以用于增加有效载荷。
据了解,Launcher去年以来一直致力于开发概念验证发动机E-1,未来三年将开发大40倍的E-2发动机。Launcher火箭发动机中的关键技术是3D打印和分阶段燃烧循环。
3D打印技术的应用可以减少发动机零件数量,缩短开发时间,并且更加易于制造复杂功能集成的部件,Launcher开发的3D打印铜合金(Cucrzr)发动机部件就集成了复杂冷却通道,这一设计将使发动机冷却效率得到提升。
分阶段燃烧循环中,推进剂流过两个燃烧室,一个预燃室和一个主燃烧室。通过点燃预燃室中的少量推进剂产生的压力可用于为涡轮泵提供动力,涡轮泵迫使剩余的推进剂进入主燃烧室。增加预燃器可以提高燃油效率,但却需要更高的工程复杂性。
在点火测试中,E13D打印铜合金发动机能够承受最高的LOX温度持续30秒。
NASA工程人员正通过选择性激光熔融(SLM)3D打印首个全尺寸铜合金火箭发动机零件,来节约成本。
下面一起了解一下K:
牌号:K(K5)
特性:合金具有较高的中、高温持久性能,及良好的铸造性能。
用途:适用于制作在℃以下工作的燃气涡轮转子叶片和其他高温零件。
供货形式:棒材
K(K5)镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金合金牌号:K,K5技术标准:GB/T,GJB.1,HB,HB,HB/Z产品规格:Φ30~×~mm,铸态
产品概述:
K(K5)是镍基沉淀硬化型等轴晶铸造高温合金,是以多种金属元素进行综合强化的合金,使用温度在℃以下。合金具有较高的中、高温持久性能。合金的铸造性能良好,可铸成形状复杂的空心叶片。适用于制作在℃以下工作的燃气涡轮转子叶片和其他高温零件。
化学成分(wt%):
物理性能:
力学性能:
硬度:合金铸态,室温平均硬度为HRC38。
产品特点:
K合金具有较高的中、高温持久性能。合金的铸造性能良好,可铸成形状复杂的空心叶片。
产品用途:
K合金用于制作在℃以下工作的燃气涡轮转子叶片和其他高温零件。合金已用于制作航空发动机的Ⅰ级空心涡轮叶片和Ⅱ级涡轮工作叶片,并已投入航线使用。
工艺性能与要求:
1.零件热处理工艺零件在铸态下使用。2.表面处理工艺叶片表面防护采用渗AlSi涂层,渗层工艺为℃,5h。3.切削加工与磨削性能无特殊要求。