GKN Aerospace為阿麗亞娜普羅米修斯發(fā)動(dòng)機(jī)3D打印渦輪機(jī)

魔猴君  行業(yè)資訊   2246天前

據(jù)悉，空中客車公司和賽峰集團(tuán)以及負(fù)責(zé)阿麗亞娜6號(hào)項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)的空間發(fā)射器合資公司阿麗亞娜集團(tuán)于9月4日與其瑞典供應(yīng)商GKN Aerospace簽訂合同，為可重復(fù)使用的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)示范渦輪機(jī)，這是普羅米修斯的項(xiàng)目一部分。

圖片來源：ESA

GKN Aerospace是瑞典Trollh?ttan的航天業(yè)務(wù)部門將為Prometheus低成本可重復(fù)使用的液氧和甲烷推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)演示器開發(fā)和制造兩臺(tái)全尺寸渦輪機(jī)。普羅米修斯是歐洲航天局（ESA）資助的計(jì)劃，旨在為歐洲未來的發(fā)射器提供動(dòng)力，阿麗亞娜集團(tuán)是總承包商。普羅米修斯發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)價(jià)格為100萬歐元，是阿麗亞娜5號(hào)Vulcain 2發(fā)動(dòng)機(jī)成本的十分之一。渦輪機(jī)將為甲烷燃料系統(tǒng)發(fā)電，第一臺(tái)渦輪機(jī)將在2019年底交付。

GKN Aerospace自1974年成立以來一直活躍于阿麗亞娜計(jì)劃，將采用尖端的增材制造技術(shù)，將渦輪機(jī)零件數(shù)量從100多個(gè)減少到兩個(gè)。發(fā)動(dòng)機(jī)零件的增材制造可以加快生產(chǎn)速度，有助于降低成本和交貨時(shí)間。該技術(shù)將使發(fā)動(dòng)機(jī)滿足溫度，壓力和轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)。渦輪機(jī)的這種發(fā)展還將使工程師能夠?yàn)槲磥砀哓?fù)載的關(guān)鍵部件開發(fā)設(shè)計(jì)和AM工藝。

迄今為止，GKN Aerospace的Trollh?ttan中心已為阿麗亞娜火箭制造了1,000多個(gè)燃燒室和噴嘴以及250多個(gè)渦輪機(jī)。服務(wù)和特殊產(chǎn)品發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)副總裁兼總經(jīng)理SébastienAknouche說：“我們很自豪能夠參與普羅米修斯項(xiàng)目并為這一重要的歐洲太空項(xiàng)目做出技術(shù)貢獻(xiàn)。這使我們與供應(yīng)商一起與我們的客戶合作，開發(fā)和演示運(yùn)行中使用全面的先進(jìn)AM技術(shù)。我們期待在重量和成本降低以及更快的生產(chǎn)速度方面展示其優(yōu)勢(shì)和附加價(jià)值。這些因素，加上我們?cè)诳臻g渦輪機(jī)方面的專業(yè)知識(shí)，已經(jīng)獲得了發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪機(jī)項(xiàng)目合同?！?/span>

普羅米修斯套管原型。圖片來源：ESA

2017年6月，ArianeGroup與ESA簽署了第一份合同，開發(fā)Prometheus演示器，該演示將部分使用3D打印技術(shù)開發(fā)，設(shè)計(jì)用于液氧和甲烷。 2017年12月，ESA與ArianeGroup簽署了價(jià)值7500萬歐元（合8800萬美元）的合同，用于下一階段的3D打印Prometheus演示引擎，將于2020年11月進(jìn)行地面測(cè)試。主要目標(biāo)是建造一個(gè)至少比其便宜十倍的發(fā)動(dòng)機(jī)。目前的發(fā)動(dòng)機(jī)，如Vulcain 2，可追溯到2005年，耗資約1000萬歐元。歐洲航天局計(jì)劃在2030年之前為普羅米修斯的歐洲發(fā)射器提供動(dòng)力。

新方法涉及新的設(shè)計(jì)和制造工作流程以及不同的火箭技術(shù)。演示引擎的開發(fā)過程將從傳統(tǒng)的阿麗亞娜推進(jìn)劑（液態(tài)氫和液態(tài)氧的組合）轉(zhuǎn)換為液態(tài)氧和甲烷的新組合。 Prometheus LOx-甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目還將利用前所未有的數(shù)字化水平進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制和診斷。它還將在連接的工廠環(huán)境中引入3D打印，用于其原型設(shè)計(jì)和最終生產(chǎn)過程。