НАСА проводить успішні випробування реактивного двигуна, деякі компоненти якого виготовлені за допомогою тривимірної друку
Не так давно фахівці НАСА і компанії Aerojet Rocketdyne на стенді Дослідницького центру НАСА імені Гленна (NASA Glenn Research Center) в Клівленді, штат Огайо, справили включення і випробування реактивного ракетного двигуна, деякі елементи якого, зокрема інжектор, були виготовлені за допомогою технологій тривимірного друку. Цей проект націлений на розробку передових і інноваційних технологій, які можуть значно прискорити процеси виготовлення компонентів ракет і космічних апаратів, знизити виробничі витрати і зроблять можливим виготовлення вузлів і деталей прямо в космосі.
Процес тривимірної друку, використаний для виготовлення вузлів реактивного двигуна, називається методом лазерного плавлення і зварювання (laser additive process). На відміну від традиційних методів тривимірної друку, які наносять на потрібне місце шари розплавленого пластику або іншого матеріалу, у використаному процесі були застосовані потужні лазери, промені яких були сфокусовані в області простору, заповненої металевим порошком. Лазерний світло нагріває і плавить маленькі частинки металевого порошку, перетворюючи їх на монолітний твердий метал, а потім, на створену металеву поверхню наноситься черговий шар порошку і все повторюється знову. І в кінці кінців видаляється невитрачений порошок після чого залишається тільки кінцева деталь, виготовлена з монолітного металу.
Мета проведених випробувань полягала у вивченні можливості виготовлення деталей, вузлів реактивних двигунів і космічних апаратів, які можуть витримувати надзвичайно критичні умови експлуатації, з використанням існуючих технологій тривимірного друку. При проведенні випробувань не ставилося завдання використання і включення рідинного реактивного двигуна, повністю виготовленого з допомогою тривимірної друку, за допомогою цієї технології був виготовлений лише інжектор, ключовий компонент двигуна, в якому відбувається змішування двох компонентів палива і який уприскує суміш в камеру згорання двигуна. При цьому, з допомогою тривимірної друку були виготовлені кілька інжекторів різних типів, які все успішно впоралися зі своїми функціями під час випробувань.
"Ми визнаємо, що можливість виробництва вузлів на Землі і в космосі може кардинально змінити правила, згідно з якими плануються поточні і майбутні космічні місії. Можливість друку частин космічної техніки або навіть космічних кораблів повністю дозволять отримати людям нові можливості в справі досліджень і освоєння далекого космічного простору" - розповідає Майкл Гэзэрик (Michael Gazarik), перший заступник директора НАСА за напрямом розвитку космічної техніки.
Згідно інформації від представників НАСА, вигода від використання технологій тривимірної друку досить істотна. Виготовлення дуже складних компонентів може бути вироблено всього за три-чотири місяці порівняно з роком, який потрібен для виготовлення такого ж компонента традиційними способами. При цьому, рівень витрат знижується на 70 відсотків, що може стати ключовим моментом у справі зниження вартості космічних місій в цілому.