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GKN AEROSPACE與PROMETHEUS合作開發火箭上的3D打印渦輪機

總部位于英國伍斯特郡的全球工程公司GKN Aerospace已收到阿麗亞娜集團的合同,該集團是跨國航空公司空中客車公司和賽峰集團的合資企業,致力于開發和加工生產全尺寸渦輪機。

這些渦輪機將被整合到一個名為Prometheus的低成本可重復使用火箭發動機中,該火箭發動機將使用液態氧甲烷推進劑“為歐洲未來[太空]發射器提供動力。”


普羅米修斯,一種超低成本的可重復使用的火箭發動機渦輪器。

普羅米修斯項目

去年,阿麗亞娜集團(前身為空中客車Safran發射器) 與歐洲航天局(ESA)簽署了一項價值7500萬歐元的合同,用于下一代火箭發動機。該合同旨在使用新的推進劑和3D打印等創新制造技術,創造出具有成本效益的全尺寸發動機渦輪器。

在此之前,賽峰于2015年開始采用金屬3D打印方法對發動機進行原型設計。作為Prometheus的前身之一,Vulcain 2.1包含3D打印結構組件。然而,據說普羅米修斯的生產成本比這些發動機低十倍。經過六代Vulcain發動機,Prometheus有望成為第一個充分利用3D打印技術實現設計復雜性的引擎。


GKN Aerospace使用激光增材制造方法來加固和連接Vulcain 2示范噴嘴中的零件

暴漲的增材制造技術

GKN的3D打印渦輪機將為Prometheus的燃油系統提供動力。其中一臺渦輪機將于2019年底交付,其中包含極高壓力,高速和高溫等極具挑戰性的負載。據GKN稱,增材制造技術可以為渦輪機內的關鍵部件提供更高的性能,更短的交付周期和90%的成本降低。

這也使零件數量從100多個減少到2個,同時仍然支持壓力,溫度和轉速。制造業繼續與合作伙伴以及瑞典Trollh?ttan的GKN Aerospace高度自動化發動機系統卓越中心合作。

阿麗亞娜6號火箭的普羅米修斯發動機的地面試驗將于2020年11月進行。

“我們期待在重量和成本降低以及更快的生產速度方面展示其優勢和附加價值。這些因素,加上我們在空間渦輪機方面的專業知識,已經獲得了這項發動機渦輪機合同的授予,“瑞典航空航天公司服務和特殊產品發動機系統副總裁兼總經理SébastienAknouche說。


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