ASRC成功测试可替代RD-180火箭发动机解决方案中的3D打印喷射器

航空服务研究中心(ASRC) 是由香港理工大学(理大)与波音公司合作成立的非营利组织。中心是为航空保养维修行业开发新的航空服务技术或技术改良。业务范围涵盖航空服务的研究、人力资源开发和商业信息传递。

近日,ASRC测试了其新型3D打印推进剂喷射器,而ASRC研发的发动机可用于替代RD-180火箭发动机。

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RD-180火箭发动机是由俄罗斯研制生产的一款双燃烧室双喷嘴的火箭发动机。RD-180火箭发动机的生产全部在俄罗斯进行,而负责出售的是发动机生产商动力机械科研生产联合体和普惠公司组成的合资公司。

由美国航天专家组成的一个委员会对于在不使用俄制RD-180发动机条件下的美国发射情况进行了展望。委员会发现,失去俄制RD-180发动机将会导致31项任务的延迟,损失多达50亿美元,另外还会对空军长期的国家安全发射合同竞争造成重要影响。鉴于“宇宙神”-5火箭在美国有效载荷发射任务中的重要地位,以及新型液体火箭发动机研制一般需要数年时间,寻找RD-180替代方案成为美国当前的一个紧迫事项。

RD-180替代方案存在三种主流方案,第一个解决方案是由联合发射联盟公司与蓝源公司合作研制的BE-4液氧/甲烷发动机。第二个解决方案是Aerojet Rocketdyne的AR-1液氧/煤油火箭发动机的替代俄制RD-180发动机。第三个解决方案是ATK公司的固体火箭发动机代替RD-180。除此之外,美国SpaceX公司推出新型大型运载火箭用于补充甚至替代“宇宙神”-5火箭。

对于ASRC,是否跻身RD-180主流方案的身份并不重要,因为根据华盛顿测试的新型3D打印喷射器结果,据称与Blue Origin的BE-4,Aerojet Rocketdyne的AR-1相媲美。

ASRC在4月份完成了对增材制造零部件的全功率测试,通过3D打印技术,这个功能部件仅需要占用相当于传统制造工艺四分之一的加工时间。根据ASRC联邦技术服务项目经理Joseph Sims,ASRC将这款喷射器的生产时间缩短到8天,而原来则是需要一个多月的传统加工过程。不仅是加工时间缩短,零件数量还从五个零件减少到一个零件。

3D打印的喷射器将用于ASRC的富氧预燃烧器(ORPB),ORPB的开发是由美国空军在2016年委托的,当时作为366万美元交易的一部分。预燃烧器的技术要求包括在发动机的燃烧室中连续稀释燃料的能力。

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