Многоразовый 50-тонный LOX/керосиновый двигатель WELKIN является первым китайским жидкостным ракетным двигателем большой тяги, в котором используется технология впрыска иглы. Обладая переменной тягой, двигатель WELKIN является лучшим вариантом для вертикальной утилизации 200–300-тонных жидкостных ракет. Несколько ключевых компонентов ракетного двигателя, включая турбонасос и корпус главного клапана LOX/керосина, напечатаны на 3D принтере с использованием решения для лазерного спекания порошкового материала.

Целью полного системного теста Galactic Energy является проверка работы двигателя, конструкции и координации каждой сборки. Во время испытательного полета зажигание, запуск и переход двигателя были тщательно проверены на предмет производительности, а собранные данные показали, что каждый компонент работал должным образом. В результате испытаний было выяснено, что процесс горения стабилен, а основные рабочие параметры соответствуют расчетным значениям данных. Исследование завершилось успешно: после испытания двигатель остался целым и пригодным для повторного использования.

В июле 2019 года компания Galactic Energy в рамках этого производственного проекта заключила партнерское соглашение с компанией, предоставляющей 3D услуги для аэрокосмической промышленности, в котором было задействовано в общей сложности более 30 деталей различных размеров. Все детали произведены и приняты Galactic Energy за 4 месяца. Основываясь на возможностях используемого оборудования, команда инженеров разработала несколько индивидуальных производственных процессов, основанных на принципах традиционного производства ракетных двигателей. Процессы включали лазерную сварку, 5-осевую обработку, испытание на динамическую балансировку, анодирование, пневматические и гидравлические испытания и т. д. Инновационный подход с использованием 3D печати как части более крупного производственного процесса стал настоящим прорывом в разработке коммерческих ракетных двигателей в Китае.

В камере тяги жидкостного ракетного двигателя большой тяги обычно применяется активное регенеративное охлаждение для тепловой защиты камеры сгорания. При традиционных технологиях изготовления процесс производства компонентов упорной камеры чрезвычайно сложен и обычно занимает несколько месяцев. Небольшое отклонение в производстве одного отдельного компонента может привести к провалу во время функциональных испытании всей камеры. На этапе проектирования турбонасоса команда инженеров Galactic Energy сравнила эффективность двух моделей: одна была разработана в соответствии с традиционным процессом обработки, а другая с оптимизированным профилем для 3D печати. Новый подход продемонстрировал повышение эффективности производства на 5%.

Оптимизацию также можно было наблюдать и в общих сроках изготовления некоторых компонентов. Проектирование и производство дисков турбин с традиционными методами механической обработки обычно занимает 20-25 дней, тогда как при 3D печати время изготовления детали составляет всего 3-4 дня. Это значительное сокращение производственного цикла на 80% и снижение себестоимости продукции. Galactic Energy стремится к технологическим инновациям в производстве ракетных двигателей. В будущей разработке многоразового LOX/керосинового двигателя WELKIN для систем управления орбитой Edge компания Galactic Energy видит много возможностей для использования 3D печати с целью облегчения конструкции, использования высокопрочных компонентов и повышения надежности деталей.

Galactic Energy, основанная в 2018 году, является ведущей коммерческой аэрокосмической компанией Китая. Galactic Energy имеет устоявшуюся команду по исследованиям и разработкам, насчитывающую более 100 сотрудников, включая 8 докторов наук и 20 магистров с многолетним опытом работы в аэрокосмической отрасли. Galactic Energy предлагает услуги по запуску твердотопливной коммерческой ракеты-носителя CERES-1 и жидкостной коммерческой ракеты-носителя PALLAS-1 и занимается разработкой твердотопливного ракетного двигателя LIGHT YEAR, многоразового двигателя LOX/керосина WELKIN и системы управления краевой орбитой.

Использование 3D печати в аэрокосмической отрасли - это новые возможности для оптимизации существующих проектов и разработки новых решений. Возможность облегчить деталь и ускорить производственный процесс делают аддитивное производство одним из лучших инновационных решений для развития отрасли. Компания DigitalCraft3D предлагает услуги 3D печати, проектирования, реверс-инжиниринга и 3D сканирования для государственных и коммерческих компаний. Возможности нашего производства позволяют изготавливать детали из разных материалов - металлических сплавов и пластиков повышенной прочности. Узнайте больше о 3D печати в DigitalCraft3D!