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Launcher与NASA达成测试里程碑,扩展Velo3D在火箭发动机制造方面的合作伙伴关系

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美国私人航空公司发射器3D打印的E-2火箭发动机在美国宇航局的Stennis Space Center

今年早些时候,该公司在斯坦尼斯(Stennis)完成了E-2火箭发动机的一系列测试成果,今年8月,该公司成功完成了推力室组装热火测试。Launcher还从3DD打印机OEM购买了第二套蓝宝石3D打印系统Velo3D能够印刷钛,其将利用以开始发动机的印刷轨道压力容器。

Launcher首席工程师Andre Ivankovic表示:“与斯坦尼斯世界级团队和设施的合作,使我们能够在E-2的开发中实现重大里程碑。“Stennis团队努力工作以满足我们的测试需求,该设施可以为我们提供大量的高压气体和推进剂,以及一个数据采集系统。

“这些能力对于我们来说至关重要,以便在成为商业租户的第一年内实现多次测试活动。”

发射装置正在美国宇航局斯坦尼斯航天中心的E测试中心对其3d打印的发动机-2火箭发动机进行热燃烧测试。照片通过Launcher/John Kraus摄影。
发射装置正在美国宇航局斯坦尼斯航天中心的E测试中心对其3d打印的发动机-2火箭发动机进行热燃烧测试。照片通过Launcher/John Kraus摄影。

优化带3D打印的火箭发动机

发射器成立于2017年,其目标是创建高效,最佳成本火箭能够将小卫星提供给空间。收到A.150万美元的空间力量合同2019年,该公司开始开发3D打印组件,以升级其E-2引擎的性能。

E-2发动机设计用于使用RP-1,高度精制形式的煤油和液氧作为其推进剂在海平面产生22,000磅的推力。该发动机将为公司的发射器轻型车辆供电,这将能够通过其第一个发射在2024的发射机向低地轨道(LEO)提供高达330磅的有效载荷。

到目前为止打印的组件中是一个火箭燃烧室据报道,这是其种类的最大部分测量860mm高,3D印在单件中。根据发射器,腔室将产生最大的推力,产生最低推进剂消耗,并在小型卫星发射器课上提供较低的每磅推力。

发射器的E-2发动机是在高性能铜合金中印有的3D,旨在需要更少的推进剂来轨道。公司希望每股火箭队使能够提供更多卫星货物,因此允许它提供比竞争对手更低的价格。

发射器的AMCM-3D打印燃烧室。
发射器的AMCM-3D打印燃烧室。通过AMCM照片。

用Stennis测试

Stennis Space Center是美国领先的火箭推进试验设施,配备专业的基础设施,低温推进剂和高压气体设施和实验室。该中心还向其商业客户,政府合作伙伴和学术界提供高级数据收集技术。

Launcher决定在斯坦尼斯测试其3D打印火箭发动机,因为它在测试全尺寸火箭发动机和组件方面的专业知识和灵活性。

Launcher创始人兼首席执行官Max Haot说:“当我们从我们自己的测试场地的1000磅推力液体火箭发动机扩展到22000磅推力发动机时,我们与NASA Stennis合作,因为我们可以利用惊人的低成本和令人难以置信的设施。”“一开始,我们想知道政府组织是否能够以我们的创业速度和文化运作。

“从那以后,我们对与NASA团队合作的伟大和容易感到震惊,以至于我们给Stennis E复合体起了一个绰号,叫‘火箭引擎测试天堂’。”

8月下旬,在斯坦尼斯进行了一系列测试之后,发射器成功地完成了火箭发动机推力室组件的5秒热火测试。早在2020年10月,该公司进行了第一个全面试火其E-2发动机喷射器和燃烧室,其次是一系列测试3D印刷液氧(LOX)涡轮泵,与Velo3D合作。

在接下来的几周内,发射器计划进行推力室组件的较长持续时间测试。该公司计划在明年中期进行全持续时间,全面测试其E-2发动机与3D印刷轮机集成。

“有时候会有一种误解,认为与政府合作很昂贵,”负责Launcher测试合作的NASA高级项目工程师戴维·“斯基普”·罗伯茨(David“Skip”Roberts)说。然而,通过选择在Stennis进行测试,像Launcher这样的商业租户可以降低测试风险,加快开发过程,并节省成本。

“发射器决定来到Stennis的主要原因之一是因为我们的高压气体设施提供所需推进剂和气体的基础设施和能力。”

Launcher的3D打印涡轮泵组件。
发射器的3D印刷涡轮泵组件。照片通过发射器。

扩大与Velo3D的合作伙伴关系

发射器首先在今年早些时候与Velo3D合作优化性能关键遗产Lox Turbopump的设计其E-2火箭发动机内的组件。涡轮泵的关键部件是使用Velo3D蓝宝石3D打印系统印刷的3D,包括印刷在Inconel的泵出口外壳,以及在铝中印刷的LOX泵入口外壳。

的turbopump’s performance was evaluated at Stennis in a series of tests in April, including a liquid nitrogen cold flow test, made up of a total of seven tests lasting 211.2 seconds, and a liquid oxygen cold flow test consisting of eight tests for a combined 162.6 seconds.

在测试成功之后,发射器现在正在通过购买能够印刷钛的第二个蓝宝石金属AM系统来扩展其与Velo3D的合作。合作伙伴将共同努力,3D打印发射器E-2发动机的燃油泵和涡轮机壳体部分,第二台蓝宝石机用于3D打印发动机的轨道器压力容器。

“Velo3d真正在我们的Turbopopp上交付,包括其3D印刷旋转叶轮,所有这些都是使用第一个原型的30,000 rpm的首次运行,”哈罗说。“火箭发动机涡轮泵件通常需要铸造,锻造和焊接。这些过程所需的工具会增加开发成本并降低设计迭代之间的灵活性。

“借助Velo3D的零度技术,旋转Inconel笼罩的旋转叶轮,包括旋转的Inconel笼罩的叶轮。

发射器的轨道器推进剂罐用它的第一个Velo3D蓝宝石打印机打印出Inconel。照片通过velo3d。
发射器的轨道器推进剂罐用它的第一个Velo3D蓝宝石打印机打印出Inconel。照片通过velo3d。

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特色图片显示发射装置正在美国宇航局斯坦尼斯航天中心的E测试中心对其3d打印的发动机-2火箭发动机进行热燃烧测试。照片通过Launcher/John Kraus摄影。

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