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3D打印+电动涡泵:火箭实验室发布新型发动机

2017-1-5 21:14| 发布者: wzr| 查看: 10| 评论: 0

摘要: 近日,贸易太空技术公司火箭实验室(Rocket Lab)发布了自己的卢瑟福(Rutherford)火箭发动机。这款发动机的重要部件由3D打印制造而成,它使用电池供电的电动涡轮泵,最大推力达4,600磅。 ...

近日,贸易太空技术公司火箭实验室(Rocket Lab)发布了自己的卢瑟福(Rutherford)火箭发动机。这款发动机的重要部件由3D打印制造而成,它使用电池供电的电动涡轮泵,最大推力达4,600磅。

卢瑟福发动机将为Electron火箭的两级提供推进动力,这是由火箭实验室研发、长20米、由碳复合材料制成的火箭。据火箭实验室创始人彼得•贝克(Peter Beck)称,这种轻巧的火箭能够将100公斤有效载荷运送到500公里的太阳同步轨道,或者是运送400公斤的有用载荷到近地轨道。该公司的宏伟目标是在明年启动一项计划,其中涉及每年从它位于新西兰的发射基地将100个有效载荷发射上天,而每次发射的价格仅为490万美元。

“我们启动这项计划有两个基本目标:降低成本和提高发射频次。”贝克告诉我。

要做到这一点,火箭实验室把重点放在了快速批量生产火箭的能力上。Electron火箭的箭体由碳复合材料制成,这让建模成为可能。同时,使用3D打印技术也大大缩短了制造发动机的时间。

“通常情况下,制造一台火箭发动机需要几个月的时间。”贝克说,“我们可以在三天内造出一台卢瑟福发动机。”


卢瑟福发动机在进行试车。

卢瑟福发动机是一种液体燃料发动机,使用煤油加液氧的混合液体燃料。但让它区别于其他火箭发动机的重要特征是,卢瑟福发动机使用电池为涡轮泵中的无刷直流电机提供动力。涡轮泵负责以正确的流速和压力将燃料注入火箭发动机的燃烧室。通常情况下,火箭发动机是使用加压气体来驱动涡轮机,而这个过程往往跟燃料的燃烧本身相结合,使得发动机的各个零部件紧密耦合在一起。但是这也在火箭推进的热力学方面制造出一些难以处理的工程题目。

“通过使用无刷直流电机和锂离子电池,卢瑟福发动机涡轮泵的运转立刻就跟那些热力学问题再无关联。”贝克说,“我们得以在推进体系中做到过去从来无法实现的事变。这省去了庞大的机器装置,使发动机结构变得简朴。”

当然,以这种方法计划发动机也会带来它自己的题目。驱动涡轮泵的电机只有汽水罐那么大,但它的功率要达到50马力。“那并不是轻而易举的事变。”贝克指出。

该公司的发射筹划已经引起投资者和潜在客户的注意。上个月,火箭实验室通过K1W1、科斯拉创投(Khosla Venture)以及贝西默创投(Bessemer Venture Partners)完成了一轮融资,具体金额没有对外披露。据贝克称,他的公司已经收到逾30份发射委托书。

火箭实验室将在今年晚些时候开始对Electron火箭举行试射,并打算在2016年启动商业发射。


来源链接: http://mp.weixin.qq.com/s?3rd=MzA3MDU4NTYzMw==&__biz=MzA4MTQxOTQzMw==&idx=1&mid=204781624&sn=518ac6b7cf838344e1f106ad0d78f3c8

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