QAMD 利用 SLM 技術增材制造首個雙金屬 RDRE 噴射器

2024 年 6 月 6 日,，南極熊獲悉,，Quadrus Corporation 的先進制造部門 (QAMD)通過選擇性激光熔融 (SLM) 技術制造了世界上第一個雙金屬旋轉爆震火箭發(fā)動機 (RDRE) 噴射器,，標志著航天增材制造領域取得了突破性成就,，代表了 NASA MSFC 管理的一系列小型企業(yè)創(chuàng)新研究 (SBIR) 第二階段和第三階段工作的成果,。



● Quadrus Corporation：是一家商業(yè)軟件解決方案和合同工程服務供應商,，提供定制和商用軟件,，包括專有的 GenITC 以及分布式測試、分析和仿真系統(tǒng) (DTASS) ,。其先進制造部門 QAMD 專注于推進和航空航天技術領域金屬增材制造 (AM) 的開發(fā)和應用,，與航天,、國防、商業(yè)和學術行業(yè)合作,，生產高質量,、高性能的零件。



旋轉爆震發(fā)動機 (RDE) 最近由美國宇航局的研究人員驗證可用于太空,，并由空軍研究實驗室進行研發(fā)工作,。RDE 采用一種壓力增益燃燒形式，其中一個或多個爆震連續(xù)圍繞環(huán)形通道傳播,。計算模擬和實驗結果表明,，RDE 在運輸和其他應用中具有潛力。在爆震燃燒中,，火焰前鋒以超音速擴展,。理論上，爆震燃燒比傳統(tǒng)的爆燃燃燒效率高出 25%,。將大大節(jié)省燃料,，而目前的缺點包括不穩(wěn)定性和噪音。

由于旋轉爆震波產生的高熱,，RDRE 噴射器面臨巨大挑戰(zhàn),。為此，QAMD 設計了一種解決方案,，采用導熱 GRCop-42 制成的薄面板和抗氧化鎳基超合金 Monel K500 制成的歧管,。GRCop-42 可使推進劑有效冷卻噴射器表面，而 Monel K500 的抗氧化性和強度可使歧管壁更薄,，從而實現(xiàn)更輕的設計,，以滿足 RDRE 應用的需求。



Quadrus Corporation 的先進制造工藝克服了與雙金屬 SLM 制造相關的眾多難題,，包括精確的幾​​何對準,、降低材料交叉污染的風險以及形成高強度的雙金屬鍵合。QAMD 在這三個方面都表現(xiàn)出對細節(jié)的嚴格關注,，同時在雙金屬區(qū)域保持 0.040 英寸的孔徑,。

雙金屬噴射器使 NASA 多年來致力于燃燒噴射器應用熱管理的 SBIR 努力達到了頂峰。成功包括開發(fā) Quad Mesh,，這是一種用于噴射器面板應用的蒸發(fā)冷卻的突破性方法,。Quad Mesh 可在高熱通量區(qū)域實現(xiàn)可定制的滲透性，與 SLM 構建過程和除粉技術協(xié)同補充,。

雙金屬噴射器以及采用 Quad Mesh 技術的整體式 GRCop-42 噴射器計劃于 2024 年夏季在 NASA 馬歇爾太空飛行中心進行熱火測試,，這標志著火箭噴射器應用熱管理向前邁出了重要一步。Quadrus Corporation 繼續(xù)推動航空航天業(yè)的創(chuàng)新，并致力于突破太空推進技術的極限,。