Obsah:
- Aditivní výroba umožňuje efektivní motory
- Jak byl motor vyroben
- Prototyp byl úspěšně testován
- Tip semináře
Video: S Raketovým Motorem Vytištěným Ve 3D
Pro vypuštění malých satelitů s užitečným zatížením až 350 kg do vesmíru nepotřebujete celý launcher. Dobrou alternativou jsou tzv. Mikrolaunchery. Aby šetřili více paliva, vědci ve Fraunhoferově institutu pro materiálové a paprskové technologie IWS společně s vesmírnými experty z TU Drážďany aditivně vyvinuli, vyrobili a testovali nový raketový motor. Nový letecký motor údajně šetří značnou hmotnost a palivo
Zvláštností nového leteckého motoru: vstřikovač paliva, spalovací komora a tryska se vyrábějí vrstvu po vrstvě pomocí laserového práškového lože Fusion (L-PBF), což je proces výroby aditiv. Samotná tryska sestává z ostnatého centrálního tělesa, kterým se zrychlují spaliny.
Aditivní výroba umožňuje efektivní motory
Technologická koncepce leteckých motorů vznikla v 60. letech 20. století. „Ale pouze díky svobodě výroby aditiv a jejich začlenění do konvenčních procesních řetězců je možné vyrábět takové výkonné motory vůbec,“říká Michael Müller, výzkumný asistent v Aditivním výrobním centru v Drážďanech (AMCD), společně vyvinutý Fraunhoferem IWS a Provozuje se TU Drážďany.
Michael Müller, výzkumný spolupracovník AMCD
Letecké raketové motory slibují úsporu paliva asi 30 procent ve srovnání s konvenčními raketami. Navíc jsou kompaktnější než běžné systémy, což snižuje hmotnost celého systému. Mirco Riede, vedoucí skupiny 3D ve společnosti Fraunhofer IWS, vysvětluje: „V kosmickém cestování stojí za to každý gram uloženého zlata, protože musíte na oběžné dráze vzít méně paliva. Čím je celý systém těžší, tím menší přepravní zatížení může být přepraveno. “Aerospike hubice se lépe přizpůsobuje tlakovým podmínkám na cestě ze Země na oběžné dráhy. Díky tomu je efektivnější a spotřebovává méně paliva než běžné motory.
Jak byl motor vyroben
Při výrobě rakety se vědci rozhodli pro výrobu aditiv, protože motor vyžaduje velmi dobré chladicí a vnitřní chladicí kanály. „Tento složitý regenerativní chladicí systém se složitými a složitými strukturami nelze obvykle frézovat nebo lití,“vysvětluje Riede.
Prášek se nanáší vrstvu po vrstvě a potom se selektivně roztaví laserem. Tím se postupně vytvoří součást, včetně milimetrových chladicích kanálů, které sledují obrys spalovací komory. Prášek se následně vysává z kanálů. Požadavky na kov: Musí být pevný při vysokých teplotách a musí být schopen dobře vést teplo, aby bylo zajištěno optimální chlazení, protože teploty ve spalovací komoře budou několik tisíc stupňů Celsia.
3D tisk
Kompletní raketový motor z 3D tiskárny
Prototyp byl úspěšně testován
Výroba vstřikovačů klade vysoké nároky na konstrukci a výrobu. Müller vysvětluje proces vývoje tahu: „Paliva se nejprve používají k ochlazení motoru, zahřívají se a poté se zavádějí do spalovací komory.“Kapalný kyslík a ethanol se zavádějí odděleně a kombinují se pomocí injektoru. Výsledná směs plynů se zapálí. Roztahuje se ve spalovací komoře, poté protéká mezerou ve spalovací komoře a je expandována a zrychlována tryskou.
Vědci z Drážďan již testovali prototyp leteckého motoru na zkušebním stanovišti Ústavu pro leteckou techniku na TU v Drážďanech. Dosáhli doby hoření 30 sekund. „Jedná se o speciální postup, protože dosud neexistují téměř žádné testy na letecké trysky,“říká Müller. "Ukázali jsme, že výroba aditiv může produkovat fungující kapalinový motor."
V Hannoveru Messe mohou návštěvníci vidět raketový motor v hale 16 na stánku C18.
Tip semináře
Seminář 3D tisk v přímé digitální produkci přináší technologii, vhodnost a požadavky 3D tisku a dává účastníkům přehled o vývoji, možnostech a limitech.
