AEROJET采用3D打印技術優化航天發動機，以實現低成本和更快的太空探索
時間：2022-04-11 13:29 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2022年4月9日，美國航空航天推進系統制造商Aerojet Rocketdyne使用3D打印技術和nTopology的工程軟件，優化了該公司開發的航空發動機，反應控制系統(RCS）中的關鍵組件。
通過該技術改良，Aerojet的新型航空發動機部件重量減輕了67%，同時還將推進器的總體生產成本降低了 66%，以實現更快、更可持續的月球探索。“我們充分利用過去十年間在工程軟件和工業制造方面取得的經驗優勢，結合3D打印技術在現有工藝上進行改良，以便提高設計性能，”Aerojet的任務架構師James Horton說.
Aerojet Rocketdyne和它的3D打印
該公司二十多年來一直致力于將3D打印技術用于火箭發動機、導彈和戰術防御系統的設計改良。2017 年，多次對外公布會使用Sigma Labs的PrintRite3D軟件，并將3D打印制成的預燃器集成到其AR1火箭發動機中。早些時候，該公司宣傳他們已開發出RL10火箭發動機的升級版本，并通過了美國宇航局(NASA)的熱火測試程序，之后為支持SLS項目，完成了洛杉磯設施的大規模擴建。最近，Aerojet將3D Material Technologies的3D打印、CNC加工和MIM功能整合到他們的產品制造中。該公司一直致力于開發RS-25發動機關鍵部件，近期還獲得了為NASA 的“SLS 項目”制造16個航天發動機，該合同價值17.9億美元。
優化火箭發動機組件
作為與NASA合作的一部分，Aerojet正在重新設計由阿波羅時代太空計劃遺留下來的問題，為NASA的Artemis計劃開發獵戶座航天推進器和太空發射系統。 該公司一直致力于優化RCS系統關鍵部件的重量和成本，該系統控制航天器和月球著陸器飛行時的高度和方向。由放置在航天器和月球著陸器周圍的四個服務艙組成，每個服務艙有四個推進器。為了更好地控制航天器的速度、俯仰和滾轉，四個推進器的設置允許每個航天器獨立點火。作為阿波羅計劃的一部分，美國宇航局委托制造了600多個推進器，以支持12次載人航天飛行，并進行了測試和鑒定。降低推進器的成本可以大大降低Artemis項目的總成本，因此Aerojet公司希望通過3D打印和nTopology的工程軟件來實現以上優化。
Horton和他的團隊在傳統推進器設計方案中，發現了幾個可以改進的點，并試圖減少組件的數量簡化結構。該團隊隨后通過nTopology建模軟件分析并確保設計的可行性。該軟件還允許團隊改進零件的疲勞強度并減輕應力集中。此外，還可以控制推進器的關鍵設計參數，例如晶格鯛的厚度，從而實現減輕零件重量目的。 RCS推進器是用鈦6Al-4V材料在VELO3D藍寶石金屬3D打印機上打印的，鈦6Al-4V是制造雙推進劑推進器的典型材料，其密度只有Inconel 718的一半。該零件的成功，是Aerojet 努力開發RCS模塊的重要步驟之一，該模塊質量是傳統制造的五分之一，尺寸是傳統制造的一半，同時生產成本也只有傳統制造的三分之一。
Horton補充道:“我們已經證明，通過減少零件數量和勞動力，是一條可持續發展的技術解決方案。我很期待將這款產品推向太空。”
△RCS四推進器模采用3D打印工藝。圖片來自nTopology
通過該技術改良，Aerojet的新型航空發動機部件重量減輕了67%，同時還將推進器的總體生產成本降低了 66%，以實現更快、更可持續的月球探索。“我們充分利用過去十年間在工程軟件和工業制造方面取得的經驗優勢，結合3D打印技術在現有工藝上進行改良，以便提高設計性能，”Aerojet的任務架構師James Horton說.
Aerojet Rocketdyne和它的3D打印
該公司二十多年來一直致力于將3D打印技術用于火箭發動機、導彈和戰術防御系統的設計改良。2017 年，多次對外公布會使用Sigma Labs的PrintRite3D軟件，并將3D打印制成的預燃器集成到其AR1火箭發動機中。早些時候，該公司宣傳他們已開發出RL10火箭發動機的升級版本，并通過了美國宇航局(NASA)的熱火測試程序，之后為支持SLS項目，完成了洛杉磯設施的大規模擴建。最近，Aerojet將3D Material Technologies的3D打印、CNC加工和MIM功能整合到他們的產品制造中。該公司一直致力于開發RS-25發動機關鍵部件，近期還獲得了為NASA 的“SLS 項目”制造16個航天發動機，該合同價值17.9億美元。
△Aerojet的工程師與RL10C-X火箭發動機。圖片來自nTopology
優化火箭發動機組件
作為與NASA合作的一部分，Aerojet正在重新設計由阿波羅時代太空計劃遺留下來的問題，為NASA的Artemis計劃開發獵戶座航天推進器和太空發射系統。 該公司一直致力于優化RCS系統關鍵部件的重量和成本，該系統控制航天器和月球著陸器飛行時的高度和方向。由放置在航天器和月球著陸器周圍的四個服務艙組成，每個服務艙有四個推進器。為了更好地控制航天器的速度、俯仰和滾轉，四個推進器的設置允許每個航天器獨立點火。作為阿波羅計劃的一部分，美國宇航局委托制造了600多個推進器，以支持12次載人航天飛行，并進行了測試和鑒定。降低推進器的成本可以大大降低Artemis項目的總成本，因此Aerojet公司希望通過3D打印和nTopology的工程軟件來實現以上優化。
△優化的噴射器塊的橫截面。圖片來自nTopology
Horton和他的團隊在傳統推進器設計方案中，發現了幾個可以改進的點，并試圖減少組件的數量簡化結構。該團隊隨后通過nTopology建模軟件分析并確保設計的可行性。該軟件還允許團隊改進零件的疲勞強度并減輕應力集中。此外，還可以控制推進器的關鍵設計參數，例如晶格鯛的厚度，從而實現減輕零件重量目的。 RCS推進器是用鈦6Al-4V材料在VELO3D藍寶石金屬3D打印機上打印的，鈦6Al-4V是制造雙推進劑推進器的典型材料，其密度只有Inconel 718的一半。該零件的成功，是Aerojet 努力開發RCS模塊的重要步驟之一，該模塊質量是傳統制造的五分之一，尺寸是傳統制造的一半，同時生產成本也只有傳統制造的三分之一。
Horton補充道:“我們已經證明，通過減少零件數量和勞動力，是一條可持續發展的技術解決方案。我很期待將這款產品推向太空。”
(責任編輯：admin)
博世先進陶瓷公司使用Lith
Xenia進軍大幅面增材制造
研究人員基于3D打印冰模板
美國Brooks與惠普合作開發
《AHM》：3D打印為患者定
MB Therapeutics與Lynxter最新內容
美國空軍引進3D砂
3D打印個性化晶格
伊犁州奎屯醫院實
昆士蘭科技大學3D
全彩3D打印吉他在
PSAS成功發射3D打熱點內容
