美國宇航局成功測試3D打印火箭渦輪泵

也許以后在開(kāi)展載人飛行任務(wù)的時(shí)候就無(wú)需攜帶很多巨大的備件了，宇航員在空間站直接3D打印各種設備就可以了。

美國宇航局之前已經(jīng)測試過(guò)3D打印一些簡(jiǎn)單的火箭組件，例如燃燒室和燃料噴射器。這項技術(shù)如果驗證可行，會(huì )用來(lái)打印更復雜的零部件，典型的例子就是3D打印渦輪泵，美國宇航局位于阿拉巴馬州的馬歇爾太空飛行中心對3D打印的渦輪泵進(jìn)行了成功測試，這個(gè)渦輪泵被描述為有史以來(lái)最復雜的3D打印零件。

這個(gè)渦輪泵是由馬歇爾太空飛行中心的設計師和外部供應商共同設計的，轉速高達每分鐘90000轉，產(chǎn)生超過(guò)2000馬力，并能實(shí)現滿(mǎn)功率每分鐘提供1200加侖低溫液態(tài)氫，美國宇航局指出，這種采用選擇性激光熔化的3D打印技術(shù)生產(chǎn)的渦輪泵與傳統的焊接和裝配技術(shù)相比，原材料消耗可以減少45%。

進(jìn)行的15項全功率測試表明，3D打印的渦輪泵可經(jīng)受35000磅火箭推力的考驗。測試在溫度為-240攝氏度的情況下燃燒燃料，然后最終溫度超過(guò)3,315攝氏度。

通過(guò)3D打印的方式制造航天器部件會(huì )更加經(jīng)濟，在開(kāi)展載人飛行任務(wù)的時(shí)候就無(wú)需攜帶很多巨大的備件了。

這項生產(chǎn)渦輪泵的方法是激光添加劑打印。在此過(guò)程中，金屬合金的粉末散布在打印機的一個(gè)薄層上，然后計算機控制的激光粉末會(huì )融合到發(fā)動(dòng)機部件的橫截面。機器傳輸粉末到第二層，重復這樣的過(guò)程直到該組件完成。多余的粉末會(huì )集合到一起在打印過(guò)程中作為備用，粉末經(jīng)過(guò)固化、打磨最后完成組裝。

美國宇航局稱(chēng)相關(guān)引擎設計和測試數據對于美國的致力于未來(lái)空間探索的公司是開(kāi)放的。

“我們花在設計和測試燃油泵以及噴油器和閥門(mén)等部件，還有生產(chǎn)添加劑發(fā)動(dòng)機用了僅僅兩年時(shí)間”負責渦輪泵系統推進(jìn)工作的工程師尼克說(shuō)：“如果我們用傳統的制造工藝要花費兩倍的時(shí)間。使用一個(gè)全新的制造技術(shù)使得美國宇航局的組件設計和生產(chǎn)迎來(lái)新的篇章”。

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