印度成功發(fā)射3D打印火箭栏渺,將1000個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)零件優(yōu)化為1個(gè)幕笋!
發(fā)表時(shí)間:2024-05-31 17:48:33 | 點(diǎn)擊率:101
一家來(lái)自印度的太空初創(chuàng)公司 Agnikul Cosmos (阿格尼庫(kù)爾公司)成功發(fā)射了其首個(gè)亞軌道測(cè)試飛行器茬麻,這枚火箭的獨(dú)特之處在于使用了全3D打印的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)夹村。
這枚單級(jí)運(yùn)載火箭的名字為 “Agnibaan SOrTeD” 港揉,于當(dāng)?shù)貢r(shí)間周四上午從位于印度南部的發(fā)射中心發(fā)射升空贱起。 在此之前荤崇,他們經(jīng)過(guò)了兩年的準(zhǔn)備典鸡,還因技術(shù)故障造成了四次推遲阅茶,這次終于算是發(fā)射成功了蛛枚。這枚火箭高 6.2 米,由碳纖維復(fù)合材料制成脸哀,升空質(zhì)量為 1268 磅蹦浦;核心部件是其自行制造的 3D 打印半低溫引擎,每個(gè)引擎可提供 6.2 千牛的推力摧垄。<iframe src="https://player.bilibili.com/player.html?bvid=1eb421i7js" border="0" scrolling="no" framespacing="0" allowfullscreen="true" width="500" height="375" frameborder="no" style="overflow-wrap:break-word;max-width:100%;">
全3D 打印的低溫發(fā)動(dòng)機(jī)據(jù)悉跃恍,這枚火箭使用的 Agnilet 發(fā)動(dòng)機(jī)是獨(dú)一無(wú)二的。它完全由 3D 打印而成匕蚁,而且是一個(gè)整體态置。經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),將 1000 多個(gè)零件集成到一個(gè)零件中渊唁。什么是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)垄获?最簡(jiǎn)單地說(shuō),火箭發(fā)動(dòng)機(jī)就是一種能夠燃燒氣體并以極高的速度將其送出的裝置仆玖。根據(jù)牛頓定律彻虾,從火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴噴出的氣體會(huì)對(duì)火箭本身產(chǎn)生一個(gè)相等且相反的力,從而將火箭推向另一個(gè)方向。火箭發(fā)動(dòng)機(jī)一般由噴射器溅宅、噴油器板砸镀、歧管、燃燒室搪书、噴嘴唱逢、冷卻通道等零件組成,結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜屋休,有 100 多個(gè)冷卻通道坞古,每個(gè)通道都必須經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)。與通過(guò)焊接博投、釬焊等傳統(tǒng)制造技術(shù)將成千上萬(wàn)個(gè)部件組合在一起相比绸贡,如果將所有這些部件作為單個(gè)部件一次性制作完成,就擁有了一體化火箭發(fā)動(dòng)機(jī)毅哗。此外听怕,這家公司還廣泛使用 3D 打印技術(shù)來(lái)制造火箭的關(guān)鍵部件,如泵虑绵、發(fā)動(dòng)機(jī)外殼和封裝外殼尿瞭。Agnikul聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Srinath Ravichandran 在發(fā)射前接受采訪時(shí)說(shuō),3D打印一個(gè)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的原型需要72至75小時(shí)翅睛。他們可以在一周內(nèi)生產(chǎn)出兩個(gè)完整的成品發(fā)動(dòng)機(jī)声搁,包括將它們從3D打印機(jī)中取出、清粉并通過(guò)熱處理捕发。這與傳統(tǒng)工藝不同尤吟,傳統(tǒng)工藝需要 10 到 12 周才能制造出一個(gè)類似大小的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。他在電話中說(shuō):"我們之所以能脫穎而出刷寨,是因?yàn)槲覀儾捎玫氖菃渭讲考唐诩庸み^(guò)程中沒(méi)有人工干預(yù);從打印機(jī)出來(lái)的是全長(zhǎng)部件铭懂,沒(méi)有任何焊接引笛、擰緊或類似的工序。"雖然阿格尼庫(kù)爾公司聲稱其3D打印引擎是世界首創(chuàng)肉诚,但包括Relativity Space 公司和Rocket Lab 在內(nèi)的國(guó)際公司更早采用3D打印技術(shù)制造火箭决毕。阿格尼庫(kù)爾選擇鎳基高溫合金作為發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的材料。這種材料在高溫下依然堅(jiān)固痊撤,而且可進(jìn)行 3D 打印留满。然而,由于這種合金的導(dǎo)熱性極差榔夹,這家初創(chuàng)公司面臨的最大挑戰(zhàn)就是如何散熱竣伍,散熱需要反復(fù)設(shè)計(jì)冷卻通道。阿格尼庫(kù)爾公司成立于2017年底偏序,最初嘗試使用3D打印組件页畦,如點(diǎn)火器、冷卻通道和燃料噴射點(diǎn)研儒。然而豫缨,它逐漸突破了界限,開(kāi)始將不同的元件組合在一起端朵,避免了焊接和擰緊好芭,擺脫了傳統(tǒng)方法的束縛。他說(shuō)冲呢,這家初創(chuàng)公司至少經(jīng)歷了 70 或 80 次迭代舍败,尤其是燃料噴射系統(tǒng)的迭代,最終設(shè)計(jì)將所有燃料噴射器組合在一個(gè)部件中敬拓。同樣邻薯,該公司的冷卻室也經(jīng)歷了至少 20 次不同幾何形狀的迭代。這家初創(chuàng)公司花了大約六到九個(gè)月的時(shí)間從零開(kāi)始制造第一套發(fā)動(dòng)機(jī)乘凸,然后花了近一年的時(shí)間讓發(fā)動(dòng)機(jī)真正飛起來(lái)厕诡。去年年底,阿格尼庫(kù)爾籌集了 2670 萬(wàn)美元的資金营勤,才使公司走到今天這一步倘封。一段時(shí)間以來(lái),印度的太空領(lǐng)域吸引了全球的關(guān)注模鹿。去年帚萧,印度成為第一個(gè)在月球南極著陸的國(guó)家,并出臺(tái)了促進(jìn)私人參與的太空政策挚雾。印度擁有約 190 家太空技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)赔膳,最近還更新了政策,提高了太空領(lǐng)域外國(guó)直接投資的限額÷步铮現(xiàn)在唧谊,印度的太空初創(chuàng)企業(yè)正在奠定基礎(chǔ),通過(guò)展示自己的技術(shù)脊距,使其能夠從全球客戶那里創(chuàng)收露惑,從而將印度的太空領(lǐng)域提升到新的水平。