航空航天企業(yè)Ursa Major 在高超音速推進(jìn)領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步，Ursa Major專注于火箭推進(jìn)，將高性能、分級(jí)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)推向太空發(fā)射和高超音速應(yīng)用市場(chǎng)，Ursa Major組裝并商業(yè)化專為下一代高超音速飛行應(yīng)用量身定制的首款4,000 磅推力閉式循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)Draper ，并進(jìn)一步開(kāi)發(fā)用于太空發(fā)射的 20 萬(wàn)磅推力 Arroway 發(fā)動(dòng)機(jī)，Draper發(fā)動(dòng)機(jī)將助力美國(guó)在高超音速防御領(lǐng)域取得飛躍。

 超音速的“超跑”

      3D打印技術(shù)以其能夠快速制備具有高材料性能、異形結(jié)構(gòu)、整體特性的零部件特點(diǎn)，在高超音速飛行器相關(guān)領(lǐng)域得到了愈發(fā)廣泛的應(yīng)用，包括3D打印在金屬、陶瓷、碳纖維材料、金屬陶瓷連續(xù)體等方面的應(yīng)用。3D打印可能是贏得超音速競(jìng)賽的關(guān)鍵，金屬3D打印在其中的應(yīng)用空間很大，包括金屬3D打印3D打印超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎全部的零件，3D打印熱混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)中防止結(jié)冰的推進(jìn)劑注射器系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)部件等。

3D打印成就新一代戰(zhàn)斗機(jī)
      美國(guó)正處于高超音速軍備加速跑的狀態(tài)，以五倍或更多音速行駛的飛行器可能會(huì)改變戰(zhàn)爭(zhēng)。幾個(gè)小時(shí)后，通過(guò)高超音速飛行器，一個(gè)監(jiān)視平臺(tái)或有效載荷就可以放置在地球上的任何地方。根據(jù)3D科學(xué)谷的了解，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的關(guān)鍵是極高性能的形狀，優(yōu)化和減輕重量的結(jié)構(gòu)。這就是 3D 打印的用武之地。

      Draper是一款革命性的新型發(fā)動(dòng)機(jī)，可用于防御高超音速武器。使用可存儲(chǔ)的過(guò)氧化氫/煤油推進(jìn)劑，將固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和便攜性優(yōu)勢(shì)與液體發(fā)動(dòng)機(jī)的更高性能和可操作性結(jié)合起來(lái)。這些品質(zhì)使 Draper 能夠更好地用于高超音速飛行器，使其成為需要按需發(fā)射的小型高超音速防御飛行器的理想選擇。

       傳統(tǒng)上，固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)為用于測(cè)試導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的車輛提供動(dòng)力，但它們無(wú)法實(shí)時(shí)改變推力以主動(dòng)節(jié)流并響應(yīng)不斷變化的條件。隨著對(duì)抗性高超音速武器變得越來(lái)越復(fù)雜和不穩(wěn)定，Draper等液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)賦予高超音速防御所需的機(jī)動(dòng)性和靈活性。

      此外，過(guò)氧化氫是一種“綠色”可儲(chǔ)存推進(jìn)劑，與傳統(tǒng)肼系統(tǒng)的毒性相比，它提高了安全性并降低了環(huán)境危害的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)西北工業(yè)大學(xué)的《過(guò)氧化氫液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)綜述》，隨著液體推進(jìn)劑的發(fā)展，以過(guò)氧化氫為代表的綠色自燃推進(jìn)劑越來(lái)越受到人們的青睞。過(guò)氧化氫具有密度比沖高、無(wú)毒無(wú)污染、高比熱、常溫可儲(chǔ)存、可單分解、可自燃等優(yōu)點(diǎn)，非常適合做現(xiàn)代火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的氧化劑 。在未來(lái)的航天發(fā)展中，過(guò)氧化氫發(fā)動(dòng)機(jī)必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

 超音速背后的3D打印

      Draper 的組件大部分是 3D 打印的，這使得開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以快速迭代并擴(kuò)大生產(chǎn)以滿足市場(chǎng)需求。除了 Draper 和 Hadley 之外，Ursa Major 還熱火了 50,000 磅推力的液氧/煤油Ripley發(fā)動(dòng)機(jī)，并正在開(kāi)發(fā) 200,000 磅推力的液氧/甲烷Arroway發(fā)動(dòng)機(jī)。

使用 3D 打印，Ursa Major 可以將燃燒室的生產(chǎn)和交付周期從六個(gè)月縮短到一個(gè)月。按質(zhì)量計(jì)算，Ursa Major 火箭發(fā)動(dòng)機(jī) 80% 以上是 3D 打印的。 在揚(yáng)斯敦實(shí)驗(yàn)室，該公司生產(chǎn)用于太空發(fā)射和高超音速應(yīng)用的銅合金發(fā)動(dòng)機(jī)部件。

NASA開(kāi)發(fā)的合金
       根據(jù)Ursa Major，目前每年為美國(guó)空軍和包括小型發(fā)射器初創(chuàng)公司 Phantom Space 和 Stratolaunch 在內(nèi)的多家商業(yè)客戶生產(chǎn)約 30 臺(tái) 5,000 磅推力Hadley發(fā)動(dòng)機(jī)。美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室正在支持 Arroway 的開(kāi)發(fā)，這是一種用于中型和重型運(yùn)載火箭的可重復(fù)使用的液氧和甲烷分級(jí)燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)，預(yù)計(jì)將于 2025 年投入使用。Ursa Major 的工廠將工程、制造和測(cè)試集中在一個(gè)園區(qū)內(nèi)。可縮短開(kāi)發(fā)周期并降低成本，打造高效的推進(jìn)創(chuàng)新和生產(chǎn)生態(tài)系統(tǒng)。Ursa Major贏得了美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室的合同，以支持該公司兩款火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)。

(責(zé)任編輯：admin)

• 649美元！Revopoint全新Me
• 649美元！Revopoint全新Re
• 蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院推出采
• 貴州首例！貴州醫(yī)附院骨科
• 浙江省人民醫(yī)院/浙江大學(xué)
• ADNOC Gas使用3D打印按需

• ·649美元！Revopoint全新MetroX 3D掃描
• ·649美元！Revopoint全新Revopoint Metr
• ·蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院推出采用3D打印模具
• ·貴州首例！貴州醫(yī)附院骨科腫瘤團(tuán)隊(duì)成功
• ·浙江省人民醫(yī)院/浙江大學(xué)團(tuán)隊(duì)：智能感
• ·ADNOC Gas使用3D打印按需制造關(guān)鍵替換
• ·SpaceX超大型星艦火箭再創(chuàng)紀(jì)錄，金屬3D
• ·國(guó)產(chǎn)陶瓷3D打印人工骨修復(fù)，奇遇科技實(shí)