GKNエアロスペース、アリアン・プロメテウスエンジン用タービンを3Dプリント

GKNエアロスペース、アリアン・プロメテウスエンジン用タービンを3Dプリント
エアバスとサフランの宇宙ロケット合弁会社であり、アリアン6プロジェクトの責任者であるアリアングループは、プロメテウスプロジェクトの一環として再利用可能なロケットエンジン用のタービンを実証するため、9月4日にスウェーデンのサプライヤーであるGKNエアロスペースと契約を締結した。


画像クレジット: スウェーデンのトロルヘッタンの航空宇宙事業部門である ESAGKN Aerospace は、低コストの再利用可能な液体酸素およびメタン推進剤ロケットエンジン実証機 Prometheus 用に 2 つの実物大タービンを開発および製造します。プロメテウスは、欧州宇宙機関(ESA)が資金提供している、欧州の将来のロケットに動力を供給するプログラムであり、アリアングループが主契約者となっている。プロメテウスエンジンの目標価格は100万ユーロで、アリアネ5ヴァルカン2エンジンの10分の1のコストです。タービンはメタン燃料システム用の電力を生成するもので、最初のタービンは2019年後半に納入される予定だ。

1974年の開始以来アリアン計画に積極的に参加してきたGKNエアロスペースは、最先端の積層造形技術を使用してタービン部品の数を100個以上から2個に削減する予定です。エンジン部品の付加製造により生産スピードが上がり、コストとリードタイムの​​削減につながります。この技術により、エンジンは温度、圧力、速度の基準を満たすことができるようになります。このタービンの開発により、エンジニアは将来、より高い負荷がかかる重要なコンポーネントの設計と AM プロセスを開発することも可能になります。




現在までに、GKNエアロスペースのトロルヘッタンセンターは、アリアンロケット用の燃焼室とノズルを1,000個以上、タービンを250台以上製造してきました。サービスおよびエンジンシステム特別製品担当副社長兼ゼネラルマネージャーのセバスチャン・アクヌーシュ氏は、次のように述べています。「プロメテウスプロジェクトに参加し、この重要な欧州宇宙プロジェクトに技術的に貢献できることを誇りに思います。これにより、当社はサプライヤーとともに、お客様と連携して、包括的な先進AM技術の開発と運用の実証を行うことができます。重量とコストの削減、および生産速度の高速化の点で、その利点と付加価値を実証できることを楽しみにしています。これらの要素と当社の宇宙タービンに関する専門知識が相まって、エンジンタービンプロジェクトの契約獲得につながりました。」
2017年6月、アリアングループはESAとプロメテウス実証機の開発に関する最初の契約を締結しました。この実証機は一部3Dプリント技術を使用して開発され、液体酸素とメタンで動作するように設計される予定です。 2017年12月、ESAは、3Dプリントされたプロメテウス実証エンジンの次のフェーズについて、アリアングループと7,500万ユーロ(8,800万ドル)の契約を締結しました。このエンジンは、2020年11月に地上試験を受ける予定です。主な目標は、少なくとも 10 倍安価なエンジンを構築することでした。ヴァルカン2などの現在のエンジンは2005年に登場し、価格は約1,000万ユーロです。欧州宇宙機関は、2030年までにプロメテウスと呼ばれる欧州のロケットに動力を供給する計画だ。

新しいアプローチには、新しい設計および製造ワークフローと、異なるロケット技術が含まれます。実証エンジンの開発プロセスでは、従来のアリアン推進剤である液体水素と液体酸素の組み合わせから、液体酸素とメタンの新しい組み合わせに切り替わります。プロメテウス LOx-メタンエンジン プロジェクトでは、エンジン制御と診断に前例のないレベルのデジタル化も活用します。また、プロトタイプ作成と最終生産工程のために、コネクテッドファクトリー環境での 3D プリントも導入する予定です。
出典: 中国3Dプリンティングネットワーク
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