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美国国家航空航天局测试3D打印出的火箭发动机涡轮泵

时间:2016年04月26日 信息来源:中国科技网-科技日报 点击: 【字体:

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科技日报北京4月25日电 美国国家航空航天局(NASA)日前对3D打印出的火箭发动机涡轮泵进行了测试,这种涡轮泵使用的燃料为液态甲烷。

涡轮泵是目前NASA测试过的最复杂的以甲烷为燃料的火箭组成部分。3D打印方法允许NASA在制造涡轮泵时少使用约45%的组件,使快速设计、制造和测试两种不同设计的火箭发动机涡轮泵成为可能。

在满功率测试中,这些涡轮的功率可达600马力,燃料泵每分钟可循环运转36000次并输送出600加仑的液态甲烷,足以驱动可产生22500磅推力的火箭发动机。

NASA马歇尔太空飞行中心工程师格雷厄姆·纳尔逊表示,液态甲烷燃料和3D打印是NASA包括火星探测在内的未来太空探索的核心所在,而这项测试会同时推动两种技术的进步并提高NASA执行未来太空探索任务的能力。

作为火箭燃料,液态甲烷需冷却到零下159摄氏度,液态氢需冷却到零下240摄氏度。液态甲烷的温度稍高意味着它比液态氢蒸发的速度慢,所以更容易实现长时间储存,这对火星探索任务十分有利。而且,现有技术使从二氧化碳中制备甲烷燃料成为可能,而二氧化碳在火星上的含量十分丰富。

这项测试证明,同一种火箭发动机涡轮泵可以在使用不同燃料的情况下工作。马歇尔太空飞行中心工程师马蒂·卡尔弗特解释说,涡轮泵需要分别以不同的转速工作,以传送同样的能量来驱动发动机,才能既适用于液态甲烷,又适用于液态氢。

NASA官网称,这次测试数据将对美国的商业航天公司开放,以帮助它们使用新的制造方法生产航天器组件并降低生产成本。下一步NASA将使用其他3D打印的发动机组件来测试液态甲烷涡轮泵。


(作者:刘园园)
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