НАСА проводить випробування потужного реактивного двигуна з ключовими вузлами, виготовленими за допомогою 3D-друку
Останнім часом фахівці НАСА проводять багато досліджень, спрямованих на впровадження технологій тривимірної друку у справу виробництва космічної техніки в області забезпечення космічних польотів. Демонстрацією перспективності даного напрямку стали останні випробування, проведені нещодавно в Центрі космічних польотів НАСА імені Маршалла, досить потужного реактивного ракетного двигуна, деякі ключові вузли якого були виготовлені саме з допомогою технологій тривимірного друку.
Вузол, про який зараз йде мова, є однією з найважливіших частин реактивного двигуна - його інжектором. Під час роботи двигуна через сопла інжектора в камеру згоряння двигуна паливо розпорошується, який, згоряючи, виділяє енергію, за рахунок якої утворюється реактивна тяга, що штовхає ракету. Інжектор, який був виготовлений за допомогою 3D-друку, є зменшеною копією інжекторів, які використовуються в двигунах великих ракет-носіїв. Його розміри відповідають розмірам інжектора, які встановлюються на реактивні двигуни малого класу.
Під час випробувань, які були проведені 22 серпня 2013 року, реактивний двигун справив реактивну тягу, силою близько 90700 кілограм, що майже не відрізняється від тяги такого двигуна, на якому встановлений інжектор, виготовлений з монолітного металу з допомогою традиційних технологій механічної обробки. Випробуваний інжектор, виготовлений за допомогою 3D-друку, успішно витримали всі критичні умови роботи, тиск, що перевищує значення 100 атмосфер і температуру понад 3300 градусів за шкалою Цельсія.
Виготовленням інжектора займалася компанія Directed Manufacturing, напрямком роботи якої є розробка і застосування технологій швидкого макетування. Фахівці компанії використовували процес, що називається лазерним сплавом, який дозволяє створювати шар за шаром тривимірні об'єкти, плаве променем потужного лазера в необхідних місцях порошок зі сплаву хрому і нікелю.
Вигода від використання технологій тривимірної друку в цій справі досить очевидна. Інжектор, виготовлений традиційним способом, складається з 115 деталей, а на його виробництво надходить близько шести місяців часу. За допомогою тривимірної друку був створений інжектор, складається з 2 деталей, виготовлення зайняло менше місяця часу, а кінцева вартість "надрукованого" інжектора в два рази нижче вартості звичайного інжектора.
Близько місяця тому фахівці НАСА вже проводили випробування інжектора реактивного двигуна, виготовленого з допомогою тривимірної друку. Минулі і нинішні випробування продемонстрували, що вузли, виготовлені за допомогою технологій тривимірної друку, ні в чому не поступаються вузлів, виготовленим традиційними способами, і здатні витримувати високі механічні навантаження, високий тиск, температуру та інші несприятливі умови. При цьому, спосіб виготовлення такого важливого вузла, як інжектор, не робить ніякого впливу на характеристики реактивного двигуна в цілому.
Бути може, що саме космічної технології тривимірної друку, розробляються компаніями Directed Manufacturing і Made in Space, принаймні на це сподіваються в НАСА, стануть тим, що допоможе врятувати життя астронавтів, давши їм можливість виготовити вийшли з ладу вузли і деталі під час майбутніх місій на Марс, астероїди і в дальній космос.