Para poder transportar cargas útiles más pesadas a través del espacio profundo, la NASA diseñó una boquilla de motor de cohete liviana hecha de aluminio que todavía puede resistir el calor de los lanzamientos.
La NASA probó recientemente dos boquillas impresas en 3D en el Centro de Vuelo Espacial Marshall en Huntsville, Alabama, demostrando que pueden operar en las condiciones más exigentes entornos del espacio profundo, la agencia espacial Anunciado.En el marco de una asociación con Elementum 3D, el proyecto de Fabricación de Aditivos Reactivos para la Cuarta Revolución Industrial, o RAMFIRE, financiado por la NASA, se centra en avanzar Boquillas cohetes ligeras de fabricación aditiva de aluminio.
Las boquillas funcionaron durante casi 10 minutos durante múltiples pruebas de fuego en caliente utilizando oxígeno líquido e hidrógeno líquido, así como oxígeno líquido y Configuraciones de combustible de metano con cámaras de presión de más de 825 libras por pulgada cuadrada. “Esta serie de pruebas marca un hito significativo para la boquilla «, Paul Gradl, investigador principal de RAMFIRE en Marshall de la NASA, dijo en una declaración. “Después de poner la boquilla a prueba de un exigente En una serie de pruebas de fuego caliente, hemos demostrado que la boquilla puede sobrevivir a las cargas térmicas, estructurales y de presión de un motor a escala de módulo de aterrizaje lunar. ”
Las boquillas de los motores de cohetes están hechas de una variedad de materiales, incluido el grafito, la cerámica o los metales refractarios. El aluminio tiene una gran ventaja sobre otros metales. ya que tiene menor densidad y, por lo tanto, es de alta resistencia y al mismo tiempo liviano. El único problema es que el aluminio tiene una densidad muy baja. tolerancia al calor extremo, y por eso normalmente no se utiliza para la fabricación aditiva de piezas de motores de cohetes.
RAMFIRE se propuso crear un tipo de aluminio soldable que sea lo suficientemente resistente al calor para su uso en motores de cohetes. Las boquillas RAMFIRE están diseñadas con pequeños canales internos que los mantienen lo suficientemente fríos para evitar que se derritan.
La capacidad de fabricar componentes de cohetes livianos capaces de soportar altas cargas estructurales permitiría a la NASA enviar más carga a destinos en el espacio profundo”. La masa es crítica para las futuras misiones al espacio profundo de la NASA”, dijo en un comunicado John Vickers, tecnólogo principal de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA. “Proyectos como este maduran la fabricación aditiva junto con materiales avanzados y ayudarán a desarrollar nuevos sistemas de propulsión, fabricación en el espacio y la infraestructura necesaria para las ambiciosas misiones de la NASA a la Luna, Marte y más allá».
La boquilla RAMFIRE también se construye como una sola pieza utilizando métodos avanzados de impresión 3D, lo que requiere muchas menos uniones y reduce significativamente el tiempo de fabricación. según la NASA. Por otro lado, la fabricación regular puede requerir hasta mil piezas unidas individualmente. “Hemos reducido el pasos involucrados en el proceso de fabricación, permitiéndonos hacer componentes de motores a gran escala como una sola construcción en cuestión de días”, Gradl dijo.
El material de aluminio RAMFIRE y el proceso de fabricación de aditivos también se utilizaron para construir otros componentes del cohete, como una boquilla aerospike de 36 pulgadas de diámetro con complejos canales de refrigerante integrales y un tanque con camisa de vacío para aplicaciones de fluidos criogénicos.
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