太空卫星观察地球的画面

火箭发动机

气象数据、通信、全球定位系统、全球图片和地图--越来越多的服务正在利用小型卫星,或者在某些情况下完全依赖于它们。要将这些微型卫星送入轨道,需要小型发射装置。市场对这些发射装置的需求正在稳步增长。在过去的几年里,这一 "新太空 "产业迅速发展,出现了许多不同的初创公司和专门从事开发的公司。谁能用最高效的发动机成功地将最大的有效载荷送入太空,谁就能在竞争中获胜。

增材制造是在保持最佳发动机设计的同时降低成本的关键方法,但这只有在发动机可以作为一个整体 3D 打印时才能奏效。

发射器

3D 打印火箭发动机

3D 打印在制造火箭发动机时具有决定性的优势。此外,还可以对部件的功能进行全新设计和改造:例如,可以在燃烧室中集成整体冷却通道,或将多个部件整合到一个一体化设计中。

"在 EOS 和 AMCM 的支持下,美国初创公司 LAUNCHER 正致力于以前所未有的效率将中小型有效载荷送入太空。其成果包括新颖和创新的火箭设计,以及世界上最大的单件快速制造火箭发动机"。

该发动机以标准火箭设计为基础,但为了达到最佳冷却效果,加长了内部肋条。LAUNCHER 公司成功地建造、测试并进一步开发了这一新设计,速度快,成本低,完全得益于 3D 打印 。 

发动机点火试验

当时世界上最大的单件 3D 打印火箭发动机

障碍包括建造空间的大小和材料的难加工性。EOS 集团的AMCM 公司接受了这一挑战。

"燃烧室是在 AMCM 的 M4K 机器上采用铜合金 3D 打印而成,是当时世界上最大的单件式液体火箭发动机燃烧室"。

舱高 86 厘米(34 英寸),出口喷嘴直径 41 厘米(16 英寸)。该助推器最近在美国空军太空投球日活动中赢得了 150 万美元的奖金,该活动旨在加速 E-2 助推器的开发和测试计划。首次大规模试运行已经列入计划。动画展示了带有快速成型和传统制造部件的完整燃烧室。

"传统上,制造这类部件需要在定制机器上投资数百万美元。现在,有了 3D 打印,我们可以选择将燃烧室、喷嘴和颈部打印成一个部件。得益于这一进步,我们的工作比以往任何时候都要轻松"。

马克斯-豪特,Launcher 创始人

案例研究

阿丽亚娜 6 火箭发动机喷射头

阿丽亚娜集团(ArianeGroup)选择了工业 3D 打印来生产其新型阿丽亚娜6型火箭助推器的一个关键发动机部件,旨在整合原有的 248 个部件并降低单位成本。他们与EOS Additive Minds团队合作,分析了风险、估算了成本并优化了生产流程,包括布局设计和流程规划。 

合作取得了丰硕成果:

  • -减少生产时间 2165 小时
  • -成本降低 50
  • -247 个单独部件缩减为一个部件
  • 功能集成

观看下面的视频,了解更多信息。

"阿丽亚娜计划将我们的创新实力与 EOS 的专业技术相结合。我们正准备共同采用快速成型技术制造火箭发动机的喷射头。结果令人印象深刻--生产时间大大缩短,成本降低 50%"。

阿丽亚娜集团(ArianeGroup)材料与工艺生产技术负责人 Steffen Beyer 博士

液体火箭发动机

从概念到功能部件,工程师享有前所未有的设计自由度和制造灵活性,这是火箭推进领域充满机遇的新时代。

 

太空卫星观察地球的画面

获得灵感

RUAG 的卫星支架

卫星部件

行业

在发射到太空的卫星上和卫星中,快速制造的部件越来越常见。

涡轮机械和涡轮机

行业

其高性能部件采用了复杂的高科技设计,随着能源需求的增加,这些部件需要越来越坚固耐用、功能越来越强大。