來源:e鍵打印
發布時間:2015-06-04 09:14:13
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3D打印在航天工業中的使用頗為廣泛,尤其是在發動機方面,創客聯盟前段時間也曾報導澳洲莫納什大學的科學家打印出的兩臺完全3D打印噴氣機發動機。在美國,也有一名工程師正在開發完全3D打印的液體燃料火箭發動機。
Graham Sortino是美國新澤西州的一名工程師,他認為使用3D打印制造發動機可以快速修改設計,并且能比傳統制造節省更多成本。他正在開發的發動機被認為是世界上第一個完全開源的液體燃料發動機,且可完全3D打印。
液體燃料發動機是指使用存儲在兩個單獨的罐里的液體燃料和氧化劑(比如液氧)來推動火箭前進的發動機。相較于固體推進劑,液體燃料發動機相對復雜,但擁有獨特優勢,比如可輕松減速,啟動和停止也比較容易。
Sortino使用3D金屬打印機打印發動機部件,控制系統則使用Arduino Uno電路板。目前,Sortino的發動機已能實現燃料的再生冷卻并可精確控制其流動速度。據創客聯盟了解,整個發動機裝置由主機體、點火器、和噴油器組成。
Sortino說:“點火器是由Shapeways(著名的3D打印服務商,被譽為3D打印行業的亞馬遜——創客聯盟注)打印的,然而,噴射器和發動機的打印則是由ExOne公司完成的。”Sortino解釋說他確定Shapeways把不銹鋼/青銅材料的3D打印分包給了ExOne。不銹鋼和青銅材料具備足夠的硬度和高導熱性,是Sortino打印發動機部件的主要線材。
據悉,Sortino已初步完成的發動機能以150PSI的壓力噴出GOX /乙醇I,并產生50磅推力。盡管發動機成功點火已經是突破性的創舉,Sortino認為這還遠遠不夠,“我的目標是繼續改進設計,使它成為一臺真正的再生冷卻式發動機,并且盡可能地降低3D打印成本和開源整個設計。”Sortino說。
3D打印發動機的成本遠遠低于傳統制造。Sortino僅僅花了400美元就成功開發出一個火箭發動機,其中點火器、3D打印噴油器和發動機分別花了60、80、260美元。市面上,低于1000美元根本買不到真正的液體火箭發動機。
Sortino希望能繼續降低成本并繼續改進,“我的目標是繼續改進設計,使它成為一臺真正的再生冷卻式發動機,并且盡可能地降低3D打印成本和開源整個設計。”
當然,一個麻煩擺在Sortino面前,作為第一個開源火箭發動機設計的人,他還收到了來自美國國務院的一些小小的警告。
創客聯盟認為,3D打印火箭發動機或將面臨和3D打印槍支一樣的倫理問題。另外,Sortino如在線發布開源火箭發動機的信息,也有可能觸犯《國際武器貿易條例》。