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美国工程师开发全开源3D打印液体火箭发动机

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发表时间:2015-09-09 11:30:33

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  3D打印在航天工业中的使用颇为广泛,尤其是在发动机方面,e键打印前段时间也曾报导澳洲莫纳什大学的科学家打印出的两台完全3D打印喷气机发动机。在美国,也有一名工程师正在开发完全3D打印的液体燃料火箭发动机。

 

  Graham Sortino是美国新泽西州的一名工程师,他认为使用3D打印制造发动机可以快速修改设计,并且能比传统制造节省更多成本。他正在开发的发动机被认为是世界上第一个完全开源的液体燃料发动机,且可完全3D打印

 

  液体燃料发动机是指使用存储在两个单独的罐里的液体燃料和氧化剂(比如液氧)来推动火箭前进的发动机。相较于固体推进剂,液体燃料发动机相对复杂,但拥有独特优势,比如可轻松减速,启动和停止也比较容易。


  Sortino使用3D金属打印机打印发动机部件,控制系统则使用Arduino Uno电路板。目前,Sortino的发动机已能实现燃料的再生冷却并可精确控制其流动速度。据创客联盟了解,整个发动机装置由主机体、点火器、和喷油器组成。


  Sortino说:“点火器是由Shapeways(著名的3D打印服务商,被誉为3D打印行业的亚马逊——e键打印注)打印的,然而,喷射器和发动机的打印则是由ExOne公司完成的。”Sortino解释说他确定Shapeways把不锈钢/青铜材料的3D打印分包给了ExOne。不锈钢和青铜材料具备足够的硬度和高导热性,是Sortino打印发动机部件的主要线材。


  据悉,Sortino已初步完成的发动机能以150PSI的压力喷出GOX /乙醇I,并产生50磅推力。尽管发动机成功点火已经是突破性的创举,Sortino认为这还远远不够,“我的目标是继续改进设计,使它成为一台真正的再生冷却式发动机,并且尽可能地降低3D打印成本和开源整个设计。”Sortino说。


  3D打印发动机的成本远远低于传统制造。Sortino仅仅花了400美元就成功开发出一个火箭发动机,其中点火器、3D打印喷油器和发动机分别花了60、80、260美元。市面上,低于1000美元根本买不到真正的液体火箭发动机。

 

  Sortino希望能继续降低成本并继续改进,“我的目标是继续改进设计,使它成为一台真正的再生冷却式发动机,并且尽可能地降低3D打印成本和开源整个设计。”


  当然,一个麻烦摆在Sortino面前,作为第一个开源火箭发动机设计的人,他还收到了来自美国国务院的一些小小的警告。


  e键打印认为,3D打印火箭发动机或将面临和3D打印枪支一样的伦理问题。另外,Sortino如在线发布开源火箭发动机的信息,也有可能触犯《国际武器贸易条例》。

 

 

 


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