インド、レーザー粉末床融合(LPBF)製ロケットエンジンの高温試験を実施

インド、レーザー粉末床融合(LPBF)製ロケットエンジンの高温試験を実施
2024年5月、アンタークティックベアは、インド宇宙研究機関(ISRO)が金属3Dプリント液体ロケットエンジンの665秒間の高温テストに成功したことを知りました。今回テストされたエンジンは、PSLV(極地衛星打ち上げロケット)の第4段のPS4エンジンでした。



PSLVの正式名称は、Polar Satellite Launch Vehicle(極軌道衛星打ち上げロケット)です。インド宇宙研究機関(ISRO)によって開発されたこのロケットは、インドの第3世代の打ち上げロケットであり、インド初の液体燃料クラスの衛星打ち上げロケットです。 PSLV は信頼性の高さで知られており、高度 600 km の太陽同期極軌道に最大 1,750 kg のペイロードを投入することができます。


△ インド宇宙研究機関の金属3Dプリント液体ロケットエンジン

従来の機械加工と溶接によって製造される PS4 エンジンは、PSLV の第 4 段に使用され、真空状態で 7.33 kN の推力を提供する能力があり、PSLV 第 1 段 (PS1) の反応制御システム (RCS) の不可欠な部分でもあります。 ISROの液体推進システムセンター(LPSC)によって開発されたPS4エンジンは、圧力供給システムを使用し、酸化剤として四酸化窒素、燃料としてモノメチルヒドラジンの二元推進剤の組み合わせで動作します。


△PS4はPSLVの第4ステージで使用されます

LPSC は、レーザー粉末ベッド融合 (LPBF) を通じて PS4 エンジンを再設計し、次の点を再設計しました。

部品数を 14 個の個別部品から 1 個の部品に削減し、19 個の溶接箇所を排除しました。
●エンジン1台あたりに必要な原材料を、鍛造品と板金565kgから金属粉末13.7kgへと大幅に削減しました。
●総生産時間が60%短縮されました。



△ISROは金属3Dプリント液体ロケットエンジンの熱試験を完了し、部品数を14個から1個に削減できる。

エンジンのインジェクターヘッドは開発プログラムの初期段階で高温テストに合格し、その後研究者らは包括的な流れと熱のモデリング、構造シミュレーション、プロトタイプハードウェアの冷間流動特性評価を実施して、高温テストの強固な基盤を構築しました。その後、研究者らは、統合エンジンの開発ホットテストを合計 74 秒間 4 回実施し、エンジンの性能パラメータを検証し、665 秒間の完全適格性テストを無事完了し、すべての性能パラメータが期待どおりでした。アンタークティック・ベアは、ISRO が現在、この先進的な PS4 エンジンを従来の PSLV プロジェクトに組み込むことを計画していることを知りました。


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