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ESA完成了3D打印BERTA火箭发动机的首次点火试验

近日,笔者从外媒获悉,欧洲航天局(ESA)上周宣布,其全尺寸3D打印火箭发动机演示器BERTA,已于2019年2月18日完成首次试运行。在德国航空航天中心的测试设施上,BERTA(Biergoler Raumttransportaengine)热燃560秒,参考推力为2.5kN。

ESA完成了3D打印BERTA火箭发动机的首次点火试验

“最近对全尺寸火箭推力室组件的热射击,使我们证明3D打印在火箭,在轨运输应用,微型发射器的发动机设计和探测航天器等方面应用的可行性。”ESA在一份新闻稿中指出。

作为ESA未来发射器预备计划(FLPP)研究的一部分,由ArianeGroup开发的BERTA发动机设计用于“可储存的推进剂”,这意味着燃料可以在室温下储存。 这种类型的发动机可以点燃几次并且非常可靠。 它们可用于地球轨道以外的任务,持续数月。

ESA完成了3D打印BERTA火箭发动机的首次点火试验

在BERTA,通过选择性激光熔化生产由耐腐蚀镍基合金组成的注射头和燃烧室。3D打印允许工程师为冷却通道添加更复杂的设计,旨在确保改善燃烧室的冷却性能。 它允许工程师与燃烧过程分开研究冷却系统,以研究增材制造的结构和表面的热力学和流体动力学特性。

ESA完成了3D打印BERTA火箭发动机的首次点火试验

热点火3D打印推力室

测试活动将持续四周,从该测试活动中获得的知识将应用于未来的发动机设计,例如Ariane 6发动机Vinci和Vulcain的进一步发展。“进一步的活动将集中在绿色环保推进剂的应用上,用于提供5 kN推力的大型发动机。”ESA写道。

ESA的未来发射器计划始于2003年。现在在第3阶段,FLPP正在进行系统研究,以增加技术要求的细节并支持发射器战略规划。

此外,ESA正在为具有低温推进剂(如Prometheus和ETID)的大型发动机示范者开发增材制造技术。

“用于热射击和最终飞行的3D打印合格零件是一项挑战,特别是在处理精细,复杂的结构时,例如我们的演示器的冷却通道。”ESA的推进工程师Wenzel Schoroth评论道。“这次点火试验是证明我们工艺有效性的一种方式,也是对增材制造的火箭发动机内流动现象的更多了解。”

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