GKN Aerospace為阿麗亞娜普羅米修斯發(fā)動機3D打印渦輪機

魔猴君  行業(yè)資訊   2239天前

據(jù)悉，空中客車公司和賽峰集團以及負(fù)責(zé)阿麗亞娜6號項目的團隊的空間發(fā)射器合資公司阿麗亞娜集團于9月4日與其瑞典供應(yīng)商GKN Aerospace簽訂合同，為可重復(fù)使用的火箭發(fā)動機示范渦輪機，這是普羅米修斯的項目一部分。

圖片來源：ESA

GKN Aerospace是瑞典Trollh?ttan的航天業(yè)務(wù)部門將為Prometheus低成本可重復(fù)使用的液氧和甲烷推進劑火箭發(fā)動機演示器開發(fā)和制造兩臺全尺寸渦輪機。普羅米修斯是歐洲航天局（ESA）資助的計劃，旨在為歐洲未來的發(fā)射器提供動力，阿麗亞娜集團是總承包商。普羅米修斯發(fā)動機的目標(biāo)價格為100萬歐元，是阿麗亞娜5號Vulcain 2發(fā)動機成本的十分之一。渦輪機將為甲烷燃料系統(tǒng)發(fā)電，第一臺渦輪機將在2019年底交付。

GKN Aerospace自1974年成立以來一直活躍于阿麗亞娜計劃，將采用尖端的增材制造技術(shù)，將渦輪機零件數(shù)量從100多個減少到兩個。發(fā)動機零件的增材制造可以加快生產(chǎn)速度，有助于降低成本和交貨時間。該技術(shù)將使發(fā)動機滿足溫度，壓力和轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)。渦輪機的這種發(fā)展還將使工程師能夠為未來更高負(fù)載的關(guān)鍵部件開發(fā)設(shè)計和AM工藝。

迄今為止，GKN Aerospace的Trollh?ttan中心已為阿麗亞娜火箭制造了1,000多個燃燒室和噴嘴以及250多個渦輪機。服務(wù)和特殊產(chǎn)品發(fā)動機系統(tǒng)副總裁兼總經(jīng)理SébastienAknouche說：“我們很自豪能夠參與普羅米修斯項目并為這一重要的歐洲太空項目做出技術(shù)貢獻。這使我們與供應(yīng)商一起與我們的客戶合作，開發(fā)和演示運行中使用全面的先進AM技術(shù)。我們期待在重量和成本降低以及更快的生產(chǎn)速度方面展示其優(yōu)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(yè)知識，已經(jīng)獲得了發(fā)動機渦輪機項目合同?！?/span>

普羅米修斯套管原型。圖片來源：ESA

2017年6月，ArianeGroup與ESA簽署了第一份合同，開發(fā)Prometheus演示器，該演示將部分使用3D打印技術(shù)開發(fā)，設(shè)計用于液氧和甲烷。 2017年12月，ESA與ArianeGroup簽署了價值7500萬歐元（合8800萬美元）的合同，用于下一階段的3D打印Prometheus演示引擎，將于2020年11月進行地面測試。主要目標(biāo)是建造一個至少比其便宜十倍的發(fā)動機。目前的發(fā)動機，如Vulcain 2，可追溯到2005年，耗資約1000萬歐元。歐洲航天局計劃在2030年之前為普羅米修斯的歐洲發(fā)射器提供動力。

新方法涉及新的設(shè)計和制造工作流程以及不同的火箭技術(shù)。演示引擎的開發(fā)過程將從傳統(tǒng)的阿麗亞娜推進劑（液態(tài)氫和液態(tài)氧的組合）轉(zhuǎn)換為液態(tài)氧和甲烷的新組合。 Prometheus LOx-甲烷發(fā)動機項目還將利用前所未有的數(shù)字化水平進行發(fā)動機控制和診斷。它還將在連接的工廠環(huán)境中引入3D打印，用于其原型設(shè)計和最終生產(chǎn)過程。