TRI-D (raketový motor) - TRI-D (rocket engine)

TRI-D je 3D tištěný kovový raketový motor.^[1][2] University of California, San Diego (UCSD) studenti postavili kovový raketový motor pomocí techniky dříve omezené na NASA pomocí tiskárny GPI Prototype a Manufacturing Services^[1] přes Přímé kovové laserové slinování (DMLS).^[1] Studenti UCSD byli první skupinou na světě, která od února 2014 3D tiskla raketový motor své velikosti, kromě NASA.^[3] Motor Tri-D stál 6 800 USD.^[1][4][5]

Rozvoj

Raketový motor Tri-D byl navržen a vyroben ve spolupráci s NASA Marshall Space Flight Center, aby prozkoumala proveditelnost tištěných raketových komponent. Byl navržen k pohonu třetího stupně odpalovacího zařízení Nanosat nebo Cubesat, tj. Motoru schopného vypustit satelity, které váží méně než 1,33 kg (2,93 lb).^[1][2][5]

Specifikace

Tri-D je dlouhý asi 17,7 cm a váží asi 4,5 kg. Byl vyroben pomocí a chrom-kobaltová slitina prášek. The pohonné hmoty jsou petrolej a kapalný kyslík. Motor produkuje přibližně 200 liber síly (890 newtonů; síla 91 kilogramů). Podle společnosti Gizmag „má injektor vstřikovací zařízení Palivo-Oxidátor-Oxidátor-Palivo se dvěma vnějšími otvory paliva konvergujícími se dvěma vnitřními otvory oxidátoru“.^[1][4]

Motor má a regenerativní chlazení Bunda která sahá až do tryska aby nedošlo k přehřátí motoru při střelbě. The spalovací komora byl navržen tak, aby spaloval pohonné látky uprostřed komory a udržoval co nejvíce generovaného tepla od jejích stěn komory, přičemž současně izoloval stěnu film chladnějších plynů.^[1]

Tiskárna

Stroj byl vytištěn pomocí tiskárny GPI Prototype a Manufacturing Services pomocí tzv. Techniky Přímé kovové laserové slinování (DMLS). V procesu tisku je prášek slitiny chromu a kobaltu rozprostřen v tenké vrstvě. Poté počítačově řízený laser spojí prášky do průřezu součásti motoru. Stroj poté natře druhou vrstvu prášku a proces se neustále opakuje, dokud není každá složka kompletní. Odstraní se veškerý přebytečný prášek, stejně jako dočasné podpěry, které byly vytištěny, aby během procesu držely součásti pohromadě. Nakonec je tvrzeno, vyleštěno a smontováno.^[1][4]

Vyzkoušejte střelbu

Zkušební střelba na Mojave proběhl bez problémů a výfuk motoru dosáhl tahu 200 liber (890 newtonů; 91 kilogramů). Tým tvrdil, že „to byl obrovský úspěch a mohl by být dalším krokem ve vývoji levnějších pohonných systémů a komercializace vesmíru“.^[1]

Test vstřikovače

Na samostatném stroji vytištěno 3D injektor byl testován v konvenčně vyráběném motoru. Při zkoušce vstřikovače 22. srpna 2014 generoval motor sílu 20 000 liber (89 000 newtonů; 9 100 kilogramů síly).^[2]

Reference