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发射器与NASA达到测试里程碑,扩展了火箭发动机制造的Velo3D合作伙伴关系

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美国航空航天公司发射器在测试其3D打印的E-2火箭发动机时,已经达到了另一个里程碑NASA的Stennis航天中心

该公司在今年早些时候在Stennis的E-2火箭发动机取​​得了一系列的测试成就,于8月成功完成了推销室组件热火测试。发射器还从3DD打印机OEM购买了第二个Sapphire 3D打印系统velo3d能够打印钛,它将利用它开始为发动机打印轨道压力容器。

“与Stennis的世界一流团队和设施合作的机会使我们能够在E-2的发展中取得重大里程碑,”发射器的首席工程师Andre Ivankovic说。“ Stennis团队努力满足我们的测试需求,该设施可以为我们提供大量的高压气体和推进剂以及数据采集系统。

“对于我们成为商业租户的第一年,这些能力对于我们进行多个测试活动至关重要。”

发射器在NASA的Stennis航天中心的E测试大楼中为其3D打印的Engine-2火箭发动机进行了热火测试。通过发射器/John Kraus摄影的照片。
发射器在NASA的Stennis航天中心的E测试大楼中为其3D打印的Engine-2火箭发动机进行了热火测试。通过发射器/John Kraus摄影的照片。

使用3D打印优化火箭发动机

发射器成立于2017年,目的是创造高效,最佳的成本火箭,能够将小卫星运送到空间。收到一个150万美元的太空部队合同2019年,该公司开始开发3D打印组件,以升级其E-2发动机的性能。

E-2发动机旨在使用RP-1(煤油的高度精制形式)和液体氧作为推进剂生产22,000磅的推力。发动机将为公司的发射器轻型车提供动力,该电动车将能够通过2024年的首次发射量将高达330磅的有效载荷运送到低地球轨道(LEO)。

到目前为止印刷的组件中有一个火箭燃烧室,据报道同类最大的部分尺寸为860毫米,并以单件打印3D。根据发射器的说法,该会议厅将产生最大的推力,产生最低的推进剂消耗,并在小型卫星发射器类中提供较低的每磅推力。

Launcher的E-2发动机是3D打印的,以高性能铜合金打印,旨在需要较少推进剂才能到达轨道。该公司希望这将使每火箭的卫星货物提供更多的卫星货物,因此使其能够提供比竞争对手更低的价格。

发射器的AMCM-3D打印燃烧室。
发射器的AMCM-3D打印燃烧室。通过AMCM的照片。

用Stennis进行测试

Stennis航天中心是美国领先的火箭推进试验设施,配备了专门的基础设施,低温推进剂以及高压气体设施和实验室。该中心还向其商业客户,政府合作伙伴和学术界提供先进的数据收集技术。

发射器决定在Stennis测试其3D打印的火箭发动机,因为它在测试全尺寸火箭发动机和组件方面具有专业知识和灵活性。

“当我们从自己的测试地点的1,000磅推力液体火箭发动机测试缩放到22,000磅的推力发动机时,我们与NASA Stennis合作,因为我们可以发挥出色的成本和令人难以置信的设施,”发射器创始人Max Haot说。和首席执行官。“一开始,我们想知道政府组织是否能够以我们的启动速度和文化工作。

“从那以后,我们对与NASA团队合作的伟大和轻松感到震惊 - 到了我们昵称Stennis E Complex'Rocket Engine Testing Paradise。”

8月下旬,在现场取得了一系列的测试成就之后,发射器成功完成了一项五秒钟的热火测试,用于Stennis的火箭发动机的推力室组件。早在2020年10月,该公司进行了第一次全尺度测试射击其E-2发动机喷油器和燃烧室的介绍,然后进行一系列测试,对其3D印刷液体氧(LOX)涡轮机进行了一系列测试,并与Velo3D合作印刷。

在接下来的几周中,发射器计划对其推力室组件进行更长的持续时间测试。该公司计划在明年中旬对其与3D打印的涡轮机集成的E-2发动机进行全面测试。

NASA高级项目工程师David“ Skip” Roberts说:“有时会误解与政府合作是昂贵的。”“但是,通过选择在Stennis进行测试,像发射器这样的商业租户可以降低测试风险,加快其发展过程并产生省钱。

“发布者决定来Stennis的主要原因之一是因为我们的测试基础设施以及高压气体设施提供所需的推进剂和气体的能力。”

发射器的3D打印涡轮泵组件。
发射器的3D打印涡轮泵组件。通过启动器照片。

扩大与Velo3D的合作关系

发射器于今年5月初与Velo3D首次合作优化至关重要的遗产Lox Turbopump的设计其E-2火箭发动机中的组件。使用Velo3D Sapphire 3D打印系统打印涡轮机的关键组件,包括印刷在Inconel中的泵插座外壳和铝制印刷的Lox泵入口外壳。

这turbopump’s performance was evaluated at Stennis in a series of tests in April, including a liquid nitrogen cold flow test, made up of a total of seven tests lasting 211.2 seconds, and a liquid oxygen cold flow test consisting of eight tests for a combined 162.6 seconds.

在测试成功之后,发射器现在通过购买能够打印钛的第二蓝宝石金属AM系统来扩展与Velo3D的合作伙伴关系。合作伙伴将共同努力,以3D打印发射器E-2发动机的燃油泵和涡轮壳体部分,第二台蓝宝石机器用于3D打印发动机的轨道压力容器。

Haot说:“ Velo3D确实在我们的涡轮机上交付了,包括其3D打印的旋转叶轮,所有这些都使用第一个原型在30,000 rpm时就完美地发挥了作用。”火箭发动机涡轮机零件通常需要铸造,锻造和焊接。这些过程所需的工具增加了开发成本,并降低了设计迭代之间的灵活性。

“由于Velo3D的零度技术,现在可以打印出3D打印我们的涡轮机 - 包括旋转的嵌入叶轮,这使得它以较低的成本和通过每个原型之间的迭代增加而增加的创新。”

发射器的轨道轨道储罐使用其第一台Velo3D Sapphire打印机从Inconel打印出来。通过Velo3d的照片。
发射器的轨道轨道储罐使用其第一台Velo3D Sapphire打印机从Inconel打印出来。通过Velo3d的照片。

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特色图片显示发射器在NASA的Stennis航天中心的E测试大楼中为其3D打印的Engine-2火箭发动机进行了热火测试。通过发射器/John Kraus摄影的照片。