美國國家航空航天局（NASA）日前對(duì)3D打印出的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵進(jìn)行了測試，這種渦輪泵使用的燃料為液態(tài)甲烷。本文由上海五岳泵閥制造有限公司協(xié)助轉(zhuǎn)載分享，上海五岳為專業(yè)的安全閥廠家，主要生產(chǎn)各類彈簧式安全閥，先導(dǎo)式安全閥，并終身為使用單位提供相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)支持。
渦輪泵是目前NASA測試過的最復(fù)雜的以甲烷為燃料的火箭組成部分。3D打印方法允許NASA在制造渦輪泵時(shí)少使用約45%的組件，使快速設(shè)計(jì)、制造和測試兩種不同設(shè)計(jì)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵成為可能。
在滿功率測試中，這些渦輪的功率可達(dá)600馬力，燃料泵每分鐘可循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)36000次并輸送出600加侖的液態(tài)甲烷，足以驅(qū)動(dòng)可產(chǎn)生22500磅推力的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。
NASA馬歇爾太空飛行中心工程師格雷厄姆·納爾遜表示，液態(tài)甲烷燃料和3D打印是NASA包括火星探測在內(nèi)的未來太空探索的核心所在，而這項(xiàng)測試會(huì)同時(shí)推動(dòng)兩種技術(shù)的進(jìn)步并提高NASA執(zhí)行未來太空探索任務(wù)的能力。
作為火箭燃料，液態(tài)甲烷需冷卻到零下159攝氏度，液態(tài)氫需冷卻到零下240攝氏度。液態(tài)甲烷的溫度稍高意味著它比液態(tài)氫蒸發(fā)的速度慢，所以更容易實(shí)現(xiàn)長時(shí)間儲(chǔ)存，這對(duì)火星探索任務(wù)十分有利。而且，現(xiàn)有技術(shù)使從二氧化碳中制備甲烷燃料成為可能，而二氧化碳在火星上的含量十分豐富。
這項(xiàng)測試證明，同一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵可以在使用不同燃料的情況下工作。馬歇爾太空飛行中心工程師馬蒂·卡爾弗特解釋說，渦輪泵需要分別以不同的轉(zhuǎn)速工作，以傳送同樣的能量來驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，才能既適用于液態(tài)甲烷，又適用于液態(tài)氫。
NASA官網(wǎng)稱，這次測試數(shù)據(jù)將對(duì)美國的商業(yè)航天公司開放，以幫助它們使用新的制造方法生產(chǎn)航天器組件并降低生產(chǎn)成本。下一步NASA將使用其他3D打印的發(fā)動(dòng)機(jī)組件來測試液態(tài)甲烷渦輪泵。
