Ракетный двигатель - на 3D-принтере.

[Salo]

https://ria.ru/20201105/panfilov-1583127447.html

Александр Панфилов: получены прорывные результаты в 3D-печати двигателей
13:00 05.11.2020 (обновлено: 13:37 05.11.2020)
355

© Фото : предоставлено ФПИ


...
— Продолжая авиационную тематику. В сентябре сообщалось об испытаниях двигателя МГТД-125Э в рамках проекта "Тантал", основные детали которого изготовлены методом 3D-печати. Эти двигатели предназначены только для беспилотников? Можно ли технологию 3D-печати перенести на производство авиадвигателей для малой или большой авиации?

— В рамках проекта разработаны и успешно испытаны газотурбинные двигатели с тягой 10, 20, 125 и 150 килограмм-сил, основной сферой их применения станет беспилотная авиация. При этом, задачи проекта "Тантал" не ограничиваются лишь созданием малоразмерных силовых установок. Полученные нами уникальные металлопорошковые композиции и технологии 3D-печати будут применяться и при создании "взрослых" двигателей для пассажирской и транспортной авиации. В 2020 году головным исполнителем проекта — Всероссийским институтом авиационных материалов аддитивным способом изготовлены лопатки компрессора, форсунки и элементы сопла для перспективного двухконтурного турбовентиляторного двигателя сверхбольшой тяги ПД-35.
Разработанный в рамках проекта двигатель МГТД-150 планируется также использовать в качестве двигателя возвратного полета для многоразовой ракетно-космической системы "Крыло-СВ".
— Применимы ли технологии 3D-печати для создания жидкостных ракетных двигателей? Работает ли фонд в этом направлении?
— В 2020 году успешно завершен совместный проект Фонда перспективных исследований и Брянского государственного технического университета по созданию технологии аддитивного изготовления сверхпрочных металлических изделий из проволоки. Технология основывается на инновационном методе волнового деформационного упрочнения выращенных изделий. Мы получили, без всякого преувеличения говоря, прорывные результаты – прочность деталей в 2-2,5 раза превосходит прочность таких же изделий, изготовленных классическими способами из проката. Это позволяет применять технологию 3D-печати для производства высоконагруженных элементов ракетно-космической техники. Изготовлен достаточно широкий спектр демонстрационных образцов изделий, в том числе камера сгорания ракетного двигателя, способная выдерживать экстремальные температуру и давление.

[tnt22]

Источник

Китай аэрокосмический
09:33 мск 27.11.2020

80-тонные (Тяньцюе-12, TQ-12) и 10-тонные е (Тяньцюе-11, TQ-11) двигатели на жидком кислороде и метане компании Landspace после проведения совместных испытаний сданы в эксплуатацию.

 Andrew Jones @AJ_FI 3 ч. назад

Video of the joint TQ-11 + TQ-12 engine test.

(2:15)

[tnt22]

 Blue Origin @blueorigin 4 ч. назад

The BE-7 is a high-performance, additively manufactured LH2/LOX engine that will power the Blue Origin-led National Team HLS lunar lander. This week's test at @NASA Marshall in Huntsville brings the program's cumulative test time to 1,245 seconds. #Artemis https://bit.ly/3oAN4R5

(0:16)

[Alex-DX]

[ОАЯ]

Попробую здесь задать маленький вопрос не относящийся к теме:
У Lockheed SR-71- 85 % деталей планера было изготовлено из титанового сплава. Причем, планер разогревался до окраски побежалости в полете. Затем на стоянке остывал. И, удивительно, от этого сплав становился еще прочнее.

"Но ВВС решили, что двадцати SR-71, оставшихся в строю от первоначально заказанных тридцати одного, хватит до конца этого века. Исследование, проведённое Научным советом Министерства обороны США, показало, что титановая внешняя обшивка Blackbird закалялась от нагрева каждый полёт, и на самом деле она стала ещё прочнее, чем была в момент постройки самолёта более десяти лет назад, и что она легко выдержит ещё тридцать лет."
https://author.today/reader/16214/96882

Напрашивается вывод: если двигатель и корпус многоразовой первой ступени сделать из титанового сплава, то износа ему не будет! В чем подвох?

[Дмитрий В.]

Попробую здесь задать маленький вопрос не относящийся к теме:
У Lockheed SR-71- 85 % деталей планера было изготовлено из титанового сплава. Причем, планер разогревался до окраски побежалости в полете. Затем на стоянке остывал. И, удивительно, от этого сплав становился еще прочнее.

"Но ВВС решили, что двадцати SR-71, оставшихся в строю от первоначально заказанных тридцати одного, хватит до конца этого века. Исследование, проведённое Научным советом Министерства обороны США, показало, что титановая внешняя обшивка Blackbird закалялась от нагрева каждый полёт, и на самом деле она стала ещё прочнее, чем была в момент постройки самолёта более десяти лет назад, и что она легко выдержит ещё тридцать лет."
https://author.today/reader/16214/96882

Напрашивается вывод: если двигатель и корпус многоразовой первой ступени сделать из титанового сплава, то износа ему не будет! В чем подвох?

Подвох в том, что температуры для термообработки титановых сплавов (закалка, отжиг, старение) заметно выше тех, до которых SR-71 нагревался в полёте.

[ОАЯ]

Не очень понятно для далекого от металлообработки :
Т.е. НС ВВС США ошибалось?
Или были только небольшие участки где нагрев упрочнял конструкцию?
Или упрочнение не контролируемое и поэтому нельзя.

Тогда вопрос еще - для многоразовой конструкции более прочный и легкий материал благо или нет, даже если очень дорого?

[Просто Василий]

Кто в курсе темы, на современном 3д принтере возможно напечатать КС как у рд-170? По прочности уже сравнялись с пайкой?

PS нашел ответ) да можно)

[Борис Чугунов]

Для справки любителям титановых сплавов в РКТ и авиации: КС РД-119 изготовлена из титанового сплава. Великолепный был двигатель.

[Inti]

Интересный видос про 3д печать ракет, особенно для понимающих английский, там кстати хорошие английские субтитры (если кто читает лучше чем воспринимает на слух):

Вообще похоже Америка в 3д печати впереди планеты всей, вот например памятник Джорджу Флойду в Вашингтоне:

[Salo]

https://www.indiatoday.in/science/story/isro-successfully-fires-newly-developed-liquid-rocket-engine-to-be-used-in-pslv-2537616-2024-05-10

Isro successfully fires newly developed liquid rocket engine to power PSLV
Isro successfully fires newly developed liquid rocket engine to be used in PSLV


A hot testing of liquid rocket engine manufactured through Additive Manufacturing (AM) technology. (Photo: Isro)


India Today Science DeskNew Delhi,UPDATED: May 10, 2024 17:14 IST
In Short

• The engine in question is the PS4 engine
• It is currently used in the fourth stage of the Polar Satellite Launch Vehicle
• It is developed by Isro's Liquid Propulsion Systems Centre

The Indian Space Research Organisation (Isro) has successfully conducted the hot testing of a liquid rocket engine manufactured through Additive Manufacturing (AM) technology.
The engine underwent a rigorous 665-second hot test, marking a significant step towards the integration of 3D printing technology in India's space program.
The engine in question is the PS4 engine, which is currently used in the fourth stage of the Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) and the Reaction Control System (RCS) of the first stage (PS1). Developed by Isro's Liquid Propulsion Systems Centre (LPSC), the engine utilizes the earth-storable bipropellant combination of Nitrogen and Mono Methyl Hydrazine as fuel in a pressure-fed mode, generating a thrust of 7.33 kN in vacuum conditions.

In a bid to leverage the advantages of Additive Manufacturing, LPSC redesigned the engine following the Design for Additive Manufacturing (DfAM) concept. This innovative approach has yielded significant benefits, including a reduction in the number of parts from 14 to a single piece and the elimination of 19 weld joints.

The Laser Powder Bed Fusion technique employed in the manufacturing process has also resulted in substantial material savings, with only 13.7 kg of metal powder required compared to the 565 kg of forgings and sheets used in conventional manufacturing processes. Additionally, the overall production time has been reduced by 60%.
In a collaborative effort, the manufacturing of the engine was carried out by the Indian industry partner, WIPRO 3D, while the hot testing was conducted at Isro's Propulsion Complex in Mahendragiri.

Prior to the successful 665-second hot test, the development program involved rigorous testing and simulations. The injector head of the engine was realized and successfully hot tested earlier. Detailed flow and thermal modeling, structural simulations, and cold flow characterization of the proto hardware were conducted to gain confidence for the hot test.
Additionally, four successful developmental hot tests of the integrated engine were conducted for a cumulative duration of 74 seconds, validating the engine's performance parameters.
With the successful completion of the full qualification duration hot test, Isro has demonstrated the viability of integrating Additive Manufacturing technology into its rocket engine production. The observed performance parameters during the test were as expected, paving the way for the induction of this AM PS4 engine into the regular PSLV program.

Published By:
Sibu Kumar Tripathi
Published On:
May 10, 2024