世界最先端の3Dプリントロケットエンジン「雷庭5号」が飛行ミッションを無事完了

この投稿はLittle Soft Bearによって2021-8-23 11:26に最後に編集されました。

出典: 江蘇省ディープブルー航空宇宙

2021年7月、ディープブルー・エアロスペースのネビュラM1号試験ロケットは、陝西省銅川市のディープブルー・エアロスペース試験基地で、ネビュラM1号試験ロケットの初の垂直離陸・垂直着陸（VTVL）自由飛行試験（別名「バッタジャンプ」）を完了した。初の飛行試験ミッションは完全な成功だった。
今回飛行した「Nebula-M」1号試験ロケットには、Deep Blue Aerospace社が独自に開発した「Thunder-5」液体ロケットエンジン（以下：LT-5）が搭載されており、3Dプリント技術を用いて製造された中国初のピントル型電動ポンプ式液化酸素灯油エンジンである。

「雷5号」液体ロケットエンジンの最大真空推力は50kNで、エンジンは50％～110％の推力範囲調整を実現できます。同時に、LT-5は電動ポンプを使用して推進剤の流量を調整し、ピントルインジェクターは異なる作業条件下でも自動的に安定した燃焼を維持できます。これら2つの技術を1つのエンジンに組み合わせることは、国際的にも破壊的なイノベーションです。

3Dプリント技術の革新
LT-5エンジンは3Dプリント技術を広範に活用し、先進的な印刷設備を使用してニッケルベースの高温合金粉末材料の高強度、延性、耐破壊性、低変動性を最大限に引き出し、従来のロケットエンジン製造モデルにおける生産効率の低さ、複雑なプロセスルート、長いサイクルなどのボトルネックをうまく打破しました。

その中で、膨張部、インジェクターハウジング、酸素入口などの主要部品は、印刷工程中に工程を厳密に制御して製造され、部品の外形寸法、内部流路の精度を確保し、粗さを低減しています。また、3Dプリントされたブランクは、その後の機械加工を少し行うだけで、組み立て精度要件と使用要件を満たすことができます。部品処理サイクルが大幅に短縮されると同時に、製品の反復製造サイクルと反復速度も大幅に短縮され、従来のロケットエンジン製造の重資産モデルを放棄しています。製品のサプライチェーンはより短く、より効率的で、調整が容易になり、総コストも低くなります。

サプライチェーンにおける緊密な連携 Deep Blue Aerospace は異なるアプローチを採用し、国内の一流印刷サービスプロバイダーとさまざまな方法で協力してきました。これにより、Deep Blue Aerospace は製品技術開発能力を急速に向上させ、エンジニアリングアプリケーションを連動して進化させることができました。
現在開発中の新型エンジンにも、実績のある3Dプリント技術と後処理プロセスが採用されており、新たに納入されたエンジン構造部品の最大サイズは600mm×600mm×600mmに達します。当社は、一連の研究開発テストを通じて、3Dプリント粉末の選択、積層造形成形性制御、積層フローチャネル構造の表面の高品質研磨フロー仕上げなど、いくつかの重要な技術を独自に習得しました。当社は、多列表面、マルチキャビティチャネル、再生冷却チャネルなどの複雑な精密部品の積層造形研究開発能力を備えています。

LT-5 エンジンは、地上点火試験およびロケット全体静的点火試験に複数回参加しました。同じエンジンが、さまざまな動作条件下で 10 回以上、500 秒以上作動しました。
飛行実証着陸後の総合的なテストの結果、エンジンは良好な状態にあり、すべての技術指標は正常で、次のゴーアラウンドの要件を満たしていることが判明しました。これは、エンジン製品が当初の想定された再利用性の設計目標を達成し、再利用可能なエンジン製品のエンジニアリングのための貴重な開発経験と実際の使用データを蓄積したことを強力に証明しました。

Deep Blue Aerospace ロケットエンジンの開発と応用における 3D 印刷技術の成功により、Deep Blue の研究開発担当者はより大胆に、新しい構造を試す意欲を持つようになり、「設計、製造、テスト」のプロセスがよりスリムで効率的になりました。3D 印刷技術は、Deep Blue Aerospace が宇宙への夢を追い求め、低コストでリサイクルおよび再利用可能な新世代のスマートロケットを実現するための重要なツールとなっています。

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