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印度成功發(fā)射3D打印火箭,發(fā)動(dòng)機(jī)僅用72小時(shí)制造 

2024-06-13 11:36
導(dǎo)讀:越來越多的私營(yíng)公司正在通過3D打印制作火箭發(fā)動(dòng)機(jī),這些“初出茅廬”的公司也正在成為全球太空市場(chǎng)的關(guān)鍵參與者。

2024年6月13日,據(jù)資源庫(kù)了解,5月30日,印度太空初創(chuàng)公司Agnikul成功發(fā)射了一枚搭載3D打印單極火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的火箭。該火箭在升空后到達(dá)6.5公里高空,隨后墜入海洋,圓滿完成了技術(shù)驗(yàn)證任務(wù)。這次成功發(fā)射標(biāo)志著向“按需”火箭發(fā)射邁出了重要的一步。
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Agnikul表示,此次發(fā)射不僅是技術(shù)演示,更是對(duì)所有關(guān)鍵子系統(tǒng)的全面測(cè)試,包括飛行計(jì)算機(jī)、航空電子設(shè)備、制導(dǎo)和導(dǎo)航系統(tǒng)以及專為此次任務(wù)建造的發(fā)射臺(tái)。團(tuán)隊(duì)在實(shí)現(xiàn)6千牛頓推力目標(biāo)的同時(shí),還成功進(jìn)行了風(fēng)偏機(jī)動(dòng),即在飛行過程中調(diào)整火箭軌跡以適應(yīng)風(fēng)的影響。通過此次發(fā)射,公司在制造和發(fā)射操作方面獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

僅用72小時(shí),3D打印出火??箭發(fā)動(dòng)機(jī)

此次發(fā)射還證明了Agnikul非常規(guī)制造方法的合理性。傳統(tǒng)方法需要10到12周才能制造出一個(gè)類似大小的火箭發(fā)動(dòng)機(jī),并進(jìn)行大量鑒定測(cè)試。而通過德國(guó)公司EOS的金屬3D打印機(jī),Agnikul在約三天內(nèi)就完成了發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)。使用鎳鉻合金打印的發(fā)動(dòng)機(jī)能夠承受高溫和機(jī)械負(fù)荷,打印機(jī)自動(dòng)生成的報(bào)告詳細(xì)記錄了任何打印偏差,省去了后期制造鑒定的需要。
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組裝火箭其余部分并整合發(fā)動(dòng)機(jī)大約需要兩周時(shí)間。Agnikul表示,這為小型衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商提供了低成本、“按需”發(fā)射服務(wù),否則他們需要等待更大的火箭搭載。

據(jù)了解,Agnikul成立于2017年底,最初嘗試使用3D打印組件,如點(diǎn)火器、冷卻通道和燃料噴射點(diǎn)。然而,它逐漸突破了界限,開始將不同的元件組合在一起,避免了焊接和擰緊,擺脫了傳統(tǒng)方法的束縛。4月2日,該公司表示已經(jīng)成功試射了其名為Dhawan-II的3D打印低溫發(fā)動(dòng)機(jī),持續(xù)了200秒。

Agnibaan SOrTeD:商業(yè)化產(chǎn)品即將問世

Agnikul即將推出的首款商業(yè)產(chǎn)品是名為Agnibaan的兩級(jí)火箭,高18米,配備8臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),能夠?qū)?00公斤的有效載荷送至約700公里的高度。而5月份測(cè)試使用的火箭只有6米高,僅配備一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī),相當(dāng)于Agnibaan的第二級(jí)。
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聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Srinath Ravichandran透露,目前最大的挑戰(zhàn)是將Agnibaan第一級(jí)的單引擎改為七引擎集群。這帶來了諸多挑戰(zhàn),從起飛時(shí)的引擎推力平衡到引擎萬向節(jié)改變軌跡時(shí)的羽流相互作用管理。“但這些問題已經(jīng)有了解決方案,”他說?!拔覀兿嘈拍軌蚋鶕?jù)任務(wù)需求進(jìn)行微調(diào),然后繼續(xù)前進(jìn)?!?br />
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Ravichandran表示,公司目前正在建設(shè)設(shè)施進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)組的地面測(cè)試,并計(jì)劃在明年此時(shí)進(jìn)行首次軌道發(fā)射。

事實(shí)上,通過3D打印開發(fā)火箭的不僅僅是Agnikul。2023年3月22日,來自Relativity Space的世界首枚3D打印火箭“人族一號(hào)”成功發(fā)射,但未能順利進(jìn)入軌道。而國(guó)內(nèi)包括深藍(lán)航天、藍(lán)箭航天、天兵科技等在內(nèi)的頭部民營(yíng)火箭公司也都在通過3D打印制造火箭。
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