澳大利亞的莫納什大學(xué)在3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)方面頗有建樹(shù)，2015年澳大利亞莫納什大學(xué)曾為法國(guó)宇航企業(yè)賽峰集團(tuán)3D打印了兩臺(tái)用于概念驗(yàn)證的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)。

隨后，在2016年，莫納什大學(xué)及其增材制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的公司Amaero Engineering和法國(guó)賽峰集團(tuán)簽訂了合作協(xié)議，三方將共同推進(jìn)3D打印噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的科研成果商業(yè)化進(jìn)程。

近日，莫納什大學(xué)的科學(xué)家們又取得新的進(jìn)展，他們?cè)诙潭趟膫€(gè)月內(nèi)成功完成火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)、3D打印、組裝和測(cè)試。這項(xiàng)名為ProjectX項(xiàng)目的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是基于aerospike結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念所設(shè)計(jì)的，這種設(shè)計(jì)理念重新思考和反轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念。

關(guān)于aerospike結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)Amaero工程師Marten Jurg，當(dāng)前航天飛機(jī)上普遍采用的傳統(tǒng)鐘形火箭的推力是逐漸減少的，當(dāng)點(diǎn)火發(fā)射的時(shí)候效率最高，隨后當(dāng)火箭向上攀升的時(shí)候，推力開(kāi)始減弱。而aerospike結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念可以保持火箭在離開(kāi)地面后的推力。

aerospike結(jié)構(gòu)通過(guò)傳統(tǒng)制造技術(shù)很難構(gòu)建，通過(guò)3D打印技術(shù)，可以創(chuàng)造復(fù)雜的幾何形狀，包括機(jī)加工容易形成干涉的部位通過(guò)3D打印技術(shù)可以得到有效的解決。此外，由于無(wú)需傳統(tǒng)的開(kāi)模、鑄造工藝，從設(shè)計(jì)到3D打印再到后處理以及測(cè)試僅花費(fèi)了四個(gè)月時(shí)間，這也進(jìn)一步增強(qiáng)了3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的商業(yè)化可行性。

鑒于他們?cè)诙潭趟膫€(gè)月內(nèi)在設(shè)計(jì)、3D打印和測(cè)試火箭發(fā)動(dòng)機(jī)方面取得的成功，莫納什大學(xué)的研究人員組建了一家名為NextAero的創(chuàng)業(yè)公司，旨在將研究和成果帶入國(guó)際航空航天工業(yè)。

Monash材料科學(xué)和工程系負(fù)責(zé)人Nick Birbilis教授評(píng)論說(shuō)：“從概念到測(cè)試只需四個(gè)月即可，這說(shuō)明了研究結(jié)果轉(zhuǎn)化成商業(yè)成果的可行性。通過(guò)我們的分公司Amaero，我們可以設(shè)計(jì)、3D打印和測(cè)試金屬零部件，而且不僅僅是航空航天領(lǐng)域，包括外科手術(shù)器械，以及從軟管配件到空調(diào)零件等一系列需要金屬零件的領(lǐng)域?！?/span>

3D打印在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的快速開(kāi)發(fā)和測(cè)試中起著至關(guān)重要的作用，因?yàn)樗沟醚芯咳藛T能夠快速生產(chǎn)他們?cè)O(shè)計(jì)的原型，從而允許快速的設(shè)計(jì)迭代和測(cè)試。此外，3D打印技術(shù)使研究人員將復(fù)雜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念納入到發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)中來(lái)。

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