近日,美國宇航局(NASA)對外宣稱,他們已經(jīng)打造了一個3D打印的渦輪泵并成功完成了對它的測試。對于火箭技術(shù)不太了解的朋友可能不清楚這個渦輪泵是干什么用的,NASA工作人員稍微解釋一下:“所謂的渦輪泵實際上是一個推進劑泵,它由兩個主要組件組成:一個轉(zhuǎn)子動力泵和一個驅(qū)動燃氣輪機,這兩個組件通常都安裝在同一根軸上,有時嚙合在一起。渦輪泵的主要用途是產(chǎn)生高壓流體供給燃燒室,或用于其它用途。”
火箭發(fā)動機原理圖,圈圈處即為渦輪泵
是不是稍微明白一點了?簡單地說,渦輪泵是火箭發(fā)動機最核心的部件,沒有之一。從另外一個角度上講,這也就意味著,3D打印火箭發(fā)動機已經(jīng)沒有技術(shù)難題。除此之外,3D打印渦輪泵也有助于節(jié)省時間和金錢。據(jù)了解,這個3D打印的渦輪泵僅零部件數(shù)量就比使用傳統(tǒng)方法制造的渦輪泵少45%。
NASA 3D打印的渦輪泵
我們說得那么簡單,好像這個東西很容易弄似的。實際上,NASA在這個項目上花費了兩年時間,而且如果不使用3D打印技術(shù)的話,保守估計至少要四年才能完成。
據(jù)了解,NASA已經(jīng)對這個3D打印的渦輪泵進行了一系列極端嚴(yán)格的測試??偣彩屙棞y試分別模擬了當(dāng)它成為火箭發(fā)動機的一部分時所要經(jīng)歷的各種應(yīng)力條件,以及測試它能否幫助火箭發(fā)動機產(chǎn)生高達35000磅的推力。
NASA馬歇爾太空飛行中心推進系統(tǒng)部副經(jīng)理Mary Beth Kolebl解釋了NASA對3D打印技術(shù)感興趣的原因:“通過測試這種增材制造而成的燃料泵及其它火箭部件,NASA希望可以降低使用全新的工藝打造火箭發(fā)動機所帶來的風(fēng)險和成本。”
NASA工程師在準(zhǔn)備對3D打印的渦輪泵進行測試
據(jù)了解,在這次測試中,3D打印的渦輪泵轉(zhuǎn)速高達90000rpms。在下面的視頻中您可以看到由于這種快速旋轉(zhuǎn)帶來的震動。除此之外,在測試中,這個渦輪泵每分鐘可傳送1200加侖的液氫,這些液氫的溫度低至零下400華氏度。
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