Жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) малой тяги применяют для коррекции орбиты и ориентации космических аппаратов. В эпоху развития ближнего космоса спрос на такие изделия постоянно растет.
Сложность изготовления
Ракетные двигатели работают в паре горючее-окислитель. В качестве окислителя обычно используется жидкий кислород. С одной стороны это повышает температуру сжигания топлива, с другой, его можно использовать для охлаждения стенок камеры сгорания.
Для охлаждения камеры сгорания нужно:
- Провести каналы охлаждения сквозь все стенки
- Сделать коллектора и разводку до них
- Обеспечить равномерность расхода охлаждения
А еще все это нужно изготовить из жаропрочных сплавов никелевых, которые очень плохо поддаются мехобработке и весь двигатель должен выдерживать огромные давления. При этом нужно сделать изделие как можно легче и компактнее.
Сложность разработки
Разработка требует верификации расчетных моделей натурными экспериментами. А для этого нужно изготовить сам двигатель и/или его части. Что, как мы уже знаем, является достаточно сложной задачей.
Для верификации параметров нужно снимать с рабочего двигателя множество показателей температуры и давления. При этом многие из этих портов в готовом изделии не будут присутствовать.
Значительно ускорить разработку и оптимизацию может применение итеративного подхода к разработке. В этом случае требуется изготовление большого количества изделий с промежуточной корректировкой модели двигателя. Этот метод позволяет быстро найти экстремум характеристической функции изделия (но это при условии быстрого изготовления прототипов).
3D-печать металлом решает все задачи сразу
3D-печать металлом позволяет:
- быстро изготавливать прототипы
- из жаропрочных сплавов
- с тонкими каналами
- сложной конфигурации
- возможностью добавления портов измерений
- применять итеративный дизайн
- верифицировать расчетные модели
- экономить время
- экономить деньги, да, именно так, ведь:
Стоимость производства ЖРД при помощи аддитивных технологий на порядки ниже традиционных методов
Сотрудничество с БГТУ «ВОЕНМЕХ»
3DLAM уже многие годы активно сотрудничает с Балтийским государственным техническим университетом «ВОЕНМЕХ» им Д.Ф.Устинова в области разработки и производства реактивных двигательных установок. Это турбореактивные двигатели для БПЛА и жидкостные ракетные двигатели.
Во всех проектах сотрудники БГТУ «ВОЕНМЕХ» показывают высочайший уровень проработки моделей, знания в аддитивных технологиях, применяемых сплавах. Изделия выпускаемые БГТУ «ВОЕНМЕХ» и его дочерними предприятиями всегда отличаются высокими эксплуатационными качествами.
