热门标签-网站地图-注册-登陆-手机版-投稿 3D打印网,中国3D打印行业门户网!
当前位置:主页 > 3D打印方案 > 正文

Agnikul Cosmos“全3D打印“火箭发动机专利获批,计划年底完成试射

时间:2022-09-27 22:02 来源:南极熊 作者:admin 阅读:
极光尔沃
       2022年9月26日,印度航天初创公司Agnikul Cosmo获批了一项单件3D打印火箭发动机的设计和制造专利。该发动机由火箭发动机的五个主要部件组成,并作为单一部件一次性生产,高级半低温液体推进发动机可在96小时内制造完成,旨在支持该公司名为Agnibaan的卫星运载火箭,但也可用于卫星和其他空间探索工具。

△AgnikulCosmos的单件式3D打印发动机。图片由AgnikulCosmos提供

在传统的制造方法下,一个火箭发动机至少要用焊接等技术仔细组装100次,这对劳动力、设备和成本的要求很高。像许多空间技术公司一样,Agnikul认为使用传统工艺组装发动机部件会很繁琐和麻烦,所以它确定了需要一个单一的集成推进发动机,采用3D打印技术可以有效地优化空间飞行器的设计和制造。基于上述需求,这家位于钦奈的小型火箭公司在2020年底为其3D打印发动机申请了专利。

在两年后,印度专利局为该发明颁发了专利,其目的是为空间飞行器提供一个高度可靠的单件轻质集成发动机。据Agnikul Cosmos公司称,这款发动机包括燃烧燃料的燃烧室,将燃料注入燃烧室的喷射板,点燃燃料混合物的点火器,通过热气产生推力的喷嘴,以及用于再生冷却的冷却通道。


然而,在专利、外观设计和商标总监办公室公布的原始文件中,Agnikul没有说明单件发动机是否还包括火箭发动机的其他子部件。而当Agnikul的创始人一直在社交媒体上发布有关他们最新里程碑的信息时,太空行业的同行专家也询问该发动机是否真的如该公司所言是"完全"3D打印的。特别是,加州航天创业公司Launcher的制造和供应链主管Tim Berry在Agnikul的一篇帖子中问道,"管子、阀门、电子器件等是否都是一体成型的?"

他还补充表示:“如果只是喷嘴、腔体和喷射器,那么 "这不是一个完整的火箭发动机,也不是一个新发现。"

Berry可能是在暗指,在过去几年中,其他太空初创公司也公开了3D打印火箭发动机的制造。例如,去年4月,Launcher公司首次展示了其E-2发动机的全部推力--该发动机拥有一个完全3D打印的腔体;RocketLab公司也被称为使用3D打印的发动机,而火箭发动机制造商UrsaMajor公司只专注于开发3D打印的火箭推进系统,总部位于英国的初创公司Orbex甚至委托AMCM公司建造一台大批量的3D打印机,用于整体制造其火箭发动机。有这么多公司转向3D打印火箭推进系统,美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)等航天机构也在通过增材制造推进自己的火箭发动机技术,看来未来的竞争很严峻。

然而,Agnikul确信,它可以为其火箭发动机提供快速的周转,因为所有东西都是一次性3D打印成形的。这家在印度理工学院马德拉斯分校(IIT Madras)研究园孵化的初创公司,由于其一体式3D打印火箭发动机,已经达到了令人瞩目的目标。自2019年以来,该公司表示,它已经实现了发动机制作过程的"自动化",其制作过程中涉及到的组件为零,并且已经在2021年测试了其3D打印发动机。

△AgnikulCosmos的3D打印火箭发动机专利。图片由AgnikulCosmos提供。

Agnikul指出,通过使用激光粉末床融合和高级航空材料,如铜及其合金、英科耐尔、蒙乃尔和钛,发动机的所有部件都可以在建造过程中集成。

由于没有螺栓、螺钉或焊接,与推力等级相似的发动机相比,该发动机非常轻(5至6公斤),后者的重量可高达25公斤。因此,通过利用3D打印,Agnikul认为这将有助于减少空间飞行器的质量、发射工具的成本,甚至是任务的成本。此外,与传统的多部件组装发动机相比,将发动机制造成单件有助于更容易识别错误。因此,资格认证更容易和更快,初创公司在其专利说明书部分描述了这一点。

正如几乎每一个利用增材制造的行业所发生的那样,批量生产变得更快,组装一个多组件零件所需的时间也减少了。此外,Agnikul表示,随着加工工作和人工干预的减少,他们设法将制造过程的周转时间加快到三天,并在一周内完成发动机的飞行资格认证。这种更快的发动机制造周转时间可以使装配过程更快,并最终有助于提高发射频率。

在评论这一最新成就时,Agnikul联合创始人兼首席执行官Srinath Ravichandran在社交媒体上表示:"当我们开始设计发动机的旅程时,我们不知道3D打印可以帮助我们到什么程度。现在,在多次成功发射后,3D打印似乎简直是火箭发动机制造的最佳选择。令人难以置信的是,我们有一个团队,他们在内部从零开始发展这个原始设计,模拟它的每一个方面,让它的制造将金属烧结推向极限,并最终多次测试。"

△AgnikulCosmos的火箭工厂-1揭幕。图片由AgnikulCosmos提供。

Agnikul期待着在2022年底前测试发射其Agniban火箭,该火箭将在明年某个时候为客户携带约100公斤的有效载荷进入700公里高的轨道。同时,这家初创公司与3D打印技术公司EOS印度公司合作,以扩大其3D打印火箭和子系统的潜力,并开设了一个新的设施,即火箭工厂-1,以3D打印其火箭发动机的规模,并已在现场设置了EOS的3D打印机,使其能够在内部创建所需的硬件。

(责任编辑:admin)

weixin
评论
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价: