基于参考文献: • Gradl, PR、Mireles, O.、Andrews, N。“推进系统增材制造简介。10.13140/RG.2.2.13113.93285 • ASTM 增材制造技术委员会 F42。增材制造技术标准术语 ASTM 标准:F2792-12a。(2012 年)。 • Gradl, PR、Greene, SE、Protz, C.、Bullard, B.、Buzzell, J.、Garcia, C.、Wood, J.、Osborne, R.、Hulka, J. 和 Cooper, KG,2018 年。液体火箭发动机燃烧装置的增材制造:工艺开发和热火测试结果摘要。2018 年联合推进会议(第 4625 页)。 • Ek, K.,“增材制造金属”,理学硕士论文,KTH 皇家理工学院 (2014)。
基于参考文献:•Gradl,P.R。,Mireles,O。,Andrews,N。“推进系统添加剂制造的简介。10.13140/rg.2.2.2.13113.93285•ASTM委员会F42关于增材制造技术。添加剂制造技术的标准术语ASTM标准:F2792-12A。(2012)。•Gradl,P.R.,Greene,S.E.,Protz,C.,Bullard,B.,Buzzell,J.,Garcia,C.,Wood,J.,Osborne,R.,Hulka,J。和Cooper,K.G.,2018。液体火箭发动机燃烧设备的添加剂制造:过程开发和热火测试结果的摘要。在2018年联合推进会议上(第4625页)。•Ek,K。,“添加剂制成的金属”,科学硕士论文,KTH皇家理工学院(2014年)。
增材制造 (AM) 通过提供快速制造能力,彻底改变了液体火箭发动机的部件设计。这为推进行业的开发和飞行计划带来了重大机遇,从而节省了成本和时间,并通过新设计和合金开发提高了性能。一个值得注意的例子是 GRX-810 氧化物弥散强化 (ODS) 合金,它是专门为极端温度而开发的。这种镍钴铬基合金是使用集成计算材料工程 (ICME) 技术创建的,旨在专注于具有出色温度和抗氧化性能的新型材料。GRX-810 合金利用 AM 工艺将纳米级氧化钇颗粒融入其整个微观结构中,从而实现了显着的增强。与传统的镍基高温合金相比,GRX-810 合金的抗拉强度提高了两倍,蠕变性能提高了 1,000 倍,抗氧化性能提高了两倍。 NASA 成功展示了使用 GRX-810 合金通过激光粉末床熔合 (L-PBF) 和激光粉末定向能量沉积 (LP-DED) 工艺开发和制造部件。我们付出了大量努力来建模、评估冶金性能、开发热处理工艺、表征微观结构和确定机械性能。GRX-810 合金专为航空航天应用而设计,包括液体火箭发动机喷射器、预燃器、涡轮机和热段部件,可承受高达 1,100°C 的温度。开发这种合金的目的是缩小传统镍基高温合金和耐火合金之间的温度差距。本文对 GRX-810 合金与其他航空航天合金进行了全面的比较,讨论了其微观结构、机械性能、加工进步、部件开发和热火测试结果。此次研发的最终目标是提升 GRX-810 合金的技术就绪水平 (TRL),使其能够融入 NASA 和商业航空航天应用。
添加剂制造(AM)为具有内部功能的复杂组件带来了重要的设计和制造机会,例如以前无法使用液体火箭发动机推力室。该技术可节省大量成本和计划减少,除了通过减轻重量和增加利润来优化新的绩效。特定于再生冷却的燃烧室和液体火箭发动机的喷嘴,添加剂制造具有形成复杂的内部冷却液通道和通道的关闭功能,可以包含具有单个操作的高压液体推进剂。使用激光粉床融合(L-PBF),大部分添加剂制造开发都集中在整体合金上,这些合金不允许对结构进行完全优化。国家航空航天局(NASA)完成了AM双金属L-PBF GRCOP-84铜合金燃烧室,具有AM Electron Beam Freeform Inconel 625结构夹克在低成本上级推进(LCUSP)项目下。正在开发一个名为“快速分析和制造推进技术”(RAMPT)的后续项目,以进一步扩展大型多合金推力室,同时将综合覆盖技术与大量储蓄机会相对。除了这些主要的制造开发外,分析建模工作还补充了过程开发,以模拟AM过程以减少构建失败和扭曲。RAMPT项目还在GRCOP-42的L-PBF之外,还为上述各种制造工艺的供应链介绍了供应链。RAMPT项目具有三个主要目标:1)推进吹粉的导向能量沉积(DED)以制造整体通道大型喷嘴,2)开发复合覆盖技术,以减少重量并为推力室内组件提供结构性能力,3)开发Bimetallic和多金属添加性添加性添加性产物和轴向物质的材料,以优化材料。本文将概述RAMPT项目,流程开发和硬件进展,迄今为止,材料和热火测试结果以及计划的未来发展。
自1999年以来,我们积极致力于运载火箭部件的开发,最初通过创建第三枚韩国探空火箭(KSR-III)和万向节发动机驱动装置开展我们的航天运载火箭业务。最近,我们成功交付了五台 75 吨级液体火箭发动机、一台 7 吨级发动机以及其他集成到 Nuri(KSLV-II)的关键部件,该火箭于 2022 年成功完成了第二次发射。凭借我们在航天运载火箭开发方面的卓越质量竞争力和专业知识,我们于 2022 年 10 月获得了韩国运载火箭发展项目。根据该项目,我们将在 2027 年前生产三辆 Nuri 运载火箭并执行四次发射。2023 年 5 月,我们首次作为民间系统集成商参与了第三次 Nuri 发射,承担了总体生产管理和联合发射运营的角色,最终成功完成了第三次发射。
• SpinLaunch 首次动能发射测试 • Virgin Galactic 两次太空飞行 • C6 Launch 和 Ursa Major 测试液体火箭发动机 • Intuitive Machines 测试用于月球的激光辅助着陆系统 • Swift Engineering 进行高空伪卫星 (HAPS) 飞行 • UP Aerospace 以 LANL 为客户进行太空飞行 • AeroVironment Jump 20 和 AeroVironment TUAS 开始运营 • NM Tech、NMSU Atomic Aggies、美国西点军校发射火箭 • 虚拟太空港美洲杯 (2021 年 6 月),来自 16 个国家的 70 支队伍参加 • 为虚拟 NMSU STEM Outreach 制定课程计划,并在 NM 各地的教室提供虚拟参观和 STEM 演讲者 • 因与 LCPS 合作的 STEM 项目中的艺术整合而获得认可;与全球太空港联盟合作进行 STEM 国际空间站研究 • 与多位优秀的航空航天人才合作
摘要:由于铜基合金具有高热导率,而镍基高温合金具有高高温抗拉强度,因此铜基弥散强化合金与镍基高温合金的连接在液体火箭发动机应用中引起了越来越多的关注。然而,这种接头在通过液态过程连接时可能会开裂,从而导致零件失效。在本文中,将 15–95 wt.% GRCop42 成分与 Inconel 625 合金化,并对其进行了表征,以更好地了解开裂的根本原因。结果表明,在对应于 30–95 wt.% GRCop42 的成分中,贫铜液体和富铜液体之间缺乏可混溶性。观察到两种不同的形态,并通过使用 CALPHAD 进行解释; 30–50 wt.% GRCop42 处为铜缺乏的枝晶,枝晶间区域为富铜,60–95 wt.% GRCop42 处为铜缺乏的球体,周围为富铜基质。相分析表明,脆性金属间相在 60–95 wt.% GRCop42 铜缺乏区域析出。本文提出了三种开裂机制,为避免镍基高温合金与铜基弥散强化合金接头缺陷提供指导。
NASA MARSHALL太空飞行中心(MSFC)自2010年以来在液体火箭发动机组件设计,开发和测试中应用了各种形式的金属添加剂制造(AM)。这些AM技术降低了硬件成本,缩短制造时间表,通过减少关节数量来提高可靠性,并通过允许非常规设计来改善硬件性能。RAMFIRE项目,由太空技术任务局(STMD)游戏更改开发(GCD)计划资助,已与Elementum 3D合作进一步使用了新颖的AM Liquid Rocket喷嘴。该项目高级新型大型AM铝材料技术,可在火箭发动机和发射车中节省大量重量。以前,铝合金难以使用增材制造焊接和打印。Ementimum 3D的专利铝6061-RAM2合金允许使用各种AM技术和各种尺度打印铝合金。可以利用合金用于焊接线,显示出铝焊缝的急剧改善。The RAMFIRE project focuses on five key areas: 1) Laser Powder Directed Energy Deposition (LP-DED) AL6061-RAM2 feedstock specification and verification, 2) LP-DED process development and validation, 3) LP-DED printed AL6061-RAM2 microstructural and mechanical property characterization, 4) Hot-fire test a 5.4k-lbf thrust class regeneratively cooled nozzle, 5) Print large scale再生冷却喷嘴。热火测试通过提供相关环境将TRL级别提高到5/6范围,从而向NASA和潜在用户展示了高级空间技术的潜力。
类别0核材料,设施和设备 - 核反应堆,燃气离心机,高强度金属,设备和材料,尤其是为核用途而设计的。类别1材料,化学物质,微生物和毒素 - 保护和检测设备,防弹衣,前体化学物质,毒素,壳体,泵,泵物体,叶轮和转子,病毒,细菌,保护性和检测设备,辐射设备,辐射屏蔽窗口和金属粉末生产设备。类别2材料处理 - 用于铣削的机床,计算机数值控制的机器和组件;反应容器或反应堆,搅拌器,储罐,容器,蒸馏或吸收柱,阀门,多壁管,多封或无密封的泵,十字架,机器人,机器人,振动测试系统,真空泵,化学处理,化学处理和处理设备。类别3电子 - 微波组件,声波设备,高能设备,开关设备,雷管,某些集成电路,光谱仪电子雷管,集成电路,微波电源模块和质谱仪。类别4计算机 - 高性能计算机,相关的电子组件以及其他专门设计的组件,辐射硬化计算机,神经和光学计算机以及相关设备。类别5电信和信息安全性 - 第1部分 - 电信。电信系统,光纤电缆,无线电设备,干扰设备以及遥测设备和遥控设备。第2部分 - 信息安全性(密码学)。加密设备和通信电缆系统。类别6传感器和激光器 - 海洋声学系统,言语,高速摄像头,光学镜和激光器,成像摄像机和磁力计。类别7导航和航空电子学 - 陀螺仪,加速度计,惯性导航系统,飞行控制系统,用于海洋学和水文测量的设备,加密的全球定位系统。第8类海军陆战队 - 潜水车,水下视觉系统,摄影静止相机,远程控制的操纵器,降噪系统和空气独立的电力系统。类别9航空航天和推进 - 航空和海洋燃气轮机发动机,液体火箭推进系统,无人驾驶飞机,混合火箭电动机,导弹,重新进入车辆,无人机,火箭电机,Ramjet Engines,Spacecraft,Spacecraft,Sounding Rockets,声学振动测试设备。