Nave espacial 3D impreso

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Impresión 3D comenzó a ser utilizado en versiones de producción del hardware de vuelo espacial en principios de 2014. En enero, SpaceX primero voló un "Falcon 9 cohete con un 3D-impreso Válvula principal oxidante Cuerpo (movimientos) en uno de los nueve Merlin 1D motores". La válvula se utiliza para controlar el flujo de criogénicos oxígeno líquido el motor en un medio físico de alta presión, baja temperatura, alta vibración.[1]

Otros conjuntos de naves espaciales 3D impreso han sido probados en tierra, pero todavía no han volado a espacio, incluyendo cámaras de combustión del motor de cohete de alta temperatura, alta presión, toda mecánica casco y tanques de propelente para un pequeño satélite de unos cientos de kilogramos.

El nuevo Alianza Unida del lanzamiento Vulcan vehículo de lanzamiento— primero lanzar no antes de 2019, está evaluando la impresión 3d para más de 150 piezas: 50 + piezas de metal y polímero 100.[2]

Contenido

  • 1 Aplicaciones
    • 1.1 Motores de cohete
    • 1.2 Estructura de la nave espacial
  • 2 Referencias

Aplicaciones

Motores de cohete

El SuperDraco motor que proporciona sistema de escape y propulsión-aterrizaje de empuje para la Dragón V2 transporte de pasajeros cápsula espacial está totalmente impresa, y fue el primero totalmente impreso motor cohete. En particular, se imprime la cámara de combustión del motor de Inconel, una aleación de níquel y hierro, mediante un proceso de directo del laser del metal de la sinterizacióny opera a una presión en la cámara 6.900 kilopascales (1.000 psi) a una temperatura muy alta. Los motores están contenidos en una barquilla protector impresa para evitar la propagación de la falla en caso de falla del motor.[3][4][5] El motor de SuperDracon produce 73 kilonewtons (16.400 lbf) de empuje.[6] El motor terminado completo calificación prueba en puede 2014 y está programado para hacer su primera vuelo espacial orbital en 2015 o 2016.[1][5]

La capacidad 3D imprimir el complejo piezas fue clave para alcanzar el objetivo de baja masa del motor. Es un motor muy complejo, y era muy difícil formar todos los canales de refrigeración, la cabeza del inyector y el mecanismo de limitación. ... [Capacidad] "imprimir muy alta resistencia avanzada aleaciones... fue crucial para poder crear el motor de SuperDraco".[7]

En junio de 2014, AEROJET Rocketdyne (AJR) anunció que había "fabricado y probado con éxito un motor que había sido completamente 3D impreso." El Baby Banton el motor es un 22 kN (5.000 lbf) empuje motor que funciona con LOX/keroseno propelente.[8] En marzo de 2015, AJR había completado una serie de pruebas de fuego caliente de componentes fabricación aditiva para su tamaño AR-1 motor del aumentador de presión.[9]

Estructura de la nave espacial

Estructura mecánica de satélite impresas en 3D, Arkyd-300, Febrero de 2014. El Toro es el propulsor y proporciona el marco estructural para el satélite.

2014, impresión 3D había comenzado a ser utilizado para imprimir todo mecánico estructura y tanques de propelente integrados de un pequeño nave espacial.[10]

Referencias

  1. ^ a b "SpaceX lanza 3D impreso parte al espacio, crea impresa motor cámara de vuelo espacial con tripulación". SpaceX. 2014-08-01. En comparación con un tradicional molde parte, un cuerpo de válvula impresa tiene mayor resistencia, ductilidad y resistencia de la fractura, con una menor variabilidad en las propiedades de los materiales. El MOV cuerpo fue impreso en menos de dos días, en comparación con un ciclo de piezas fundidas típicas medido en meses. Programa extenso de la válvula, incluyendo una rigurosa serie de despidos de motor, pruebas de calificación del nivel de componentes y prueba de materiales, desde entonces ha calificado el cuerpo impreso de MOV volar indistintamente con piezas de fundición en todos los vuelos de Falcon 9 en el futuro.
  2. ^ Piedra, Jeff (21 / 04 / 2015). "Cohete de Vulcan: impresión 3D lanzamiento Plan incluye más de 100 componentes". International Business Times. 22 de abril 2015.
  3. ^ Norris, individuo (2014-05-30). "SpaceX presenta 'Paso cambio' Dragón 'V2'". Semana de la aviación. 2014-05-30.
  4. ^ Kramer, Miriam (2014-05-30). "SpaceX lanza Dragon V2 nave espacial, un Taxi espacial tripulado por los astronautas — conoce a dragón V2: SpaceX servido espacio Taxi para viajes de astronauta". Space.com. 2014-05-30.
  5. ^ a b Bergin, Chris (2014-05-30). "SpaceX levanta la tapa en la nave de la tripulación de Dragon V2". NASAspaceflight.com. 2014-05-30.
  6. ^ James, Michael; Salton, Alejandría; Downing, Micah (12 de noviembre de 2013), Proyecto ambiental para la expedición de un permiso Experimental a SpaceX para la operación del dragón operan vehículos en el sitio de prueba de McGregor, Texas, mayo de 2014 – apéndices (PDF), Blue Ridge investigación y consultoría, LCC, p. 12, obtenido 8 de agosto, 2014
  7. ^ Foust, Jeff (2014-05-30). "SpaceX presenta su"siglo XXI nave espacial"". NewSpace diario. 2014-05-31.
  8. ^ "Aerojet Rocketdyne 3D imprime un motor entero en tres partes". 3dprint.com. 2014-06-26. 2014-08-08.
  9. ^ "Aerojet Rocketdyne caliente fuego pruebas aditivo fabrica componentes para el motor de AR1 mantener la entrega de 2019". AEROJET Rocketdyne. 2015-03-15. 5 de junio 2015.
  10. ^ Diamandis, Peter (2014-06-26). "Actualización de los recursos planetarios". Canal de Peter H. Diamandis. Recursos planetarios. 2014-07-30.

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